Javítóenzimek titka

Első alkalommal figyelték meg kutatók, miként javítja ki egy enzim atomi szinten a napsugárzástól károsodott DNS-t.
Az Ohiói &Aacutellami Egyetem kutatói a Nature tudományos folyóirat online kiadásában tették közzé tanulmányukat. A felfedezés lehetővé teheti, hogy a jövőben megfelelő napvédő szereket fejlesszenek ki, melyekkel megelőzhetővé válhat a napégés, és védenek a bőrráktól.A napsugárzás káros hatásaitól védő kulcsfontosságú enzim – mely az állatok többségénél, sőt még a növényekben is megtalálható – hiányzik az emberekből. Dongping Zhong kutatásvezető és munkatársai a fotoliáz elnevezésí enzimet vizsgálva megfigyelték, hogy az egy elektront és egy protont juttat a károsodott DNS-részbe. A két szubatomi részecske a másodperc töredéke (néhány milliárdod része) alatt “meggyógyította” a sérülést.
“Egyszeríen hangzik, ám az a két atomi részecske valójában kémiai reakciók igen összetett sorozatát indította el. Az egész igen gyorsan zajlott le, és az időzítésnek nagyon pontosnak kell lennie” – magyarázta a fizikus és kémikus Zhong az EurekAlert tudományos portálnak.
Mindeddig rejtély volt, hogy pontosan miként képes a fotoliáz kijavítani a DNS sérüléseit.
Zhong kutatócsoportja laboratóriumban mesterségesen állított elő DNS-t, majd ibolyántúli sugárzásnak tette ki, így hozva létre a napégéshez hasonló károsodást. Eztán adagolták a fotoliáz enzimet. Közben ultragyors fényimpulzusokkal “kapták le”, miként tevékenykedett az enzim atomi szinten.
A kutatók megállapították, hogy a fotoliáz éppen a megfelelő helyen törte fel a sérült kötéseket ahhoz, hogy a DNS-molekulában lévő atomok visszajussanak eredeti helyzetükbe. Az ottani kötés újbóli létrehozása után az egy elektron és egy proton visszaáramlott az adományozó javító enzimhez.
Minden növényben és a legtöbb állatban jelen van a fotoliáz, hogy kijavítsa a napsugárzás miatti sérüléseket, csak az emlősök nélkülözik ezt a molekuláris védelmet.
Zhong reményei szerint most, hogy már ismerik a fotoliáz míködési mechanizmusát, lehetőség van olyan szerek megtervezésére, melyek védenek a napsugárzás káros hatásaitól, vagy kijavítják a molekuláris szinten történt sérüléseket.