Istraživači planine Sinaj otkrivaju kako delta DNA polimeraze duplicira genom

Delta DNA polimeraze služi kao stroj za umnožavanje milijuna do milijardi parova baza u ljudskim i drugim genima. Prvi put smo uspjeli predstaviti strukturu potpunog enzima u atomskoj rezoluciji u činu sinteze DNA. Ovo znanje nadopunjuje naše osnovno razumijevanje ovog složenog enzima koji je neophodan za opstanak u višim organizmima od ljudi do kvasca. U isto vrijeme, naš rad pruža uvid u to kako do raka može doći kada delta DNA polimeraze ne funkcionira ispravno, i nudi novu osnovu za stvaranje inhibitora polimeraze koji bi potencijalno mogli poslužiti kao učinkovito liječenje kod određenih vrsta raka.

Aneel Aggarwal, Doktor znanosti, Profesor farmakoloških znanosti na Medicinskom fakultetu Icahn na brdu Sinaj

Dok su delta DNA polimeraze znanstvenici proučavali desetljećima, ostaje mnogo pitanja o njezinoj ukupnoj arhitekturi i dinamici. "Pokazali smo kako različiti dijelovi ovog kompliciranog stroja rade sinkrono jedan s drugim da kopiraju genom s nevjerojatnom točnošću, "objašnjava dr. Aggarwal. Njegov tim, među kojima je bio i koautor Rinku Jain, Doktor znanosti, Docent farmakoloških znanosti na Medicinskom fakultetu Icahn, također je mapirao niz nasljednih mutacija (koje se prenose s roditelja na dijete) i somatskih mutacija (koje se događaju slučajno tijekom nečijeg života) u delti DNA polimeraze koje su povezane s "hipermutiranim" tumorima. Osim raka, ove mutacije mogu biti povezane s višedimptomatskom hipoplazijom donje čeljusti, gluhoća, i sindrom lipodistrofije.

Bitni za rad istraživača Mount Sinai bili su nedavni napredak u krio-elektronskoj mikroskopiji. Ova tehnologija, koji omogućuje snimanje brzo smrznutih molekula u otopini, revolucionira područje strukturne biologije svojim slikama visoke rezolucije. Ova tehnika omogućila je dr. Aggarwalu i njegovom timu da ispitaju ne samo pojedinačne atome delte DNA polimeraze, već i kako se kreću kako bi postigli točnu replikaciju genoma. Sastavni dio ove faze istraživanja bilo je partnerstvo Mount Sinai sa Simonsovim centrom za elektronsku mikroskopiju u New Yorku.

Nadovezujući se na svoj najnoviji revolucionarni rad oko delte DNA polimeraze, Planina Sinaj nastavit će istraživati ​​jedinstvenu strukturu i mehanizam polimeraze, osobito njegov odnos s rakom i patogenezom bolesti. "Znamo da određeni rakovi postaju ovisni o ovom enzimu za svoje preživljavanje, "kaže dr. Aggarwal, "i inhibiranje njegove aktivnosti moglo bi pružiti vrijedan terapijski prozor za buduća medicinska istraživanja."

• Bespovratna sredstva u iznosu od 28 milijuna dolara podupiru dječju ulogu Cincinnatija kao koordinacijskog centra za kliničku istraživačku mrežu rijetkih bolesti
• Inovativno liječenje lijekovima razvijeno za obiteljsku adenomatoznu polipozu