Hol törik el a DNS?
A kutatók azt vizsgálták, hogy a kromoszómák rekombinációjakor miért éppen egy adott ponton törik el a DNS-molekula, sőt elő is tudták idézni a törést.
Átalakíthatja a géntechnológiát, pontosan célzó, irányított génterápiát eredményezhet az a felfedezés, amelyet a Science című tekintélyes tudományos folyóiratban tett közzé Székvölgyi Lóránt, a Debreceni Egyetem kutatója francia és ausztrál kutatótársaival közösen. A nemzetközi együttműködésben 4-5 éve zajló kutatásokban Székvölgyi és munkatársai azt vizsgálták, hogy a kromoszómák rekombinációjakor miért éppen egy adott ponton törik el a DNS-molekula, sőt elő is tudták idézni a törést. Eredményük alapján új eljárások születhetnek például a meddőség kezelésében, a rák terápiájában és a géntechnológiában.
„2008-tól 26 hónapot töltöttem el a párizsi Curie Intézetben, itt kezdtem el foglalkozni ezzel a területtel” – idézte fel az MTI-nek a 35 éves kutató, aki ösztöndíja lejárta után visszatért a Debreceni Egyetem Biofizikai és Sejtbiológiai Intézetébe, ahol a francia létesítményben megszerzett szaktudásával folytatta megkezdett kutatásait. A munkához a Curie Intézet munkatársai mellett hamarosan még egy francia és egy ausztrál kutatócsoport csatlakozott.
A genetikai információt elsődlegesen a DNS-molekula bázissorrendje kódolja, ám a betűsorrenden túl is vannak továbbadott, öröklődő információk. Ezek az úgynevezett epigenetikai, „géneken felüli” információk. Az epigenetikai tényezők egyik csoportja a hosszú DNS-lánc csomagolódásával függ össze, a molekula ugyanis csak nagyon szorosan „összepakolva” fér el a sejtmagban. A több darabban lévő DNS az úgynevezett hisztonfehérjék közreműködésével, adott mintázatban összetekeredve alkotja meg az ember esetében 23 pár kompakt kromoszómát.
A DNS-szakaszoknak és a hisztonfehérjéknek ez az együttműködése adja a kromatinszerkezetet, a debreceni laboratóriumban Szabó Gábor professzor csoportjában zajló kutatómunka ennek megismerésére irányul. „Érdeklődésünk középpontjában a kromoszómák törése van” – magyarázta Székvölgyi, hozzátéve, hogy azt már tudták, hogy a DNS ott törik el, ahol egy epigenetikus jel van, de pusztán statisztikai alapon született meg ez a feltételezés.
A DNS-törés és a rekombináció lehet spontán, de lehet programozott is. A spontán törések kóros folyamathoz, rákhoz vezethetnek, de vannak fiziológiás, előre programozott DNS-törések is, amelyek nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy immunrendszerünk működjön, vagy például az ivarsejtek képződésekor is. „Mindenesetre fontos tudni a törések helyét, hogy aztán befolyásolni tudjuk azokat” – hangoztatta a kutató.
Mint felidézte, első jelentős eredményük az volt, hogy amikor elhelyezték a kromatinon a jelet, akkor valóban a várt helyen tört el a DNS, ami ok-okozati összefüggést igazol a korábbi statisztikai igazolás helyett. A következő lépésben egy váratlan felfedezést tettek. Mint elmondta, „kiderült, hogy nem is a teljes epigenetikai jel a fontos, mert a fehérjekomplex egy alegysége is előidézte a törést”. A szóban forgó fehérjét géntechnológiai úton elő tudják állítani, így olyan eszközhöz jutottak, amellyel pontosan ott tudják „elvágni” a DNS-molekulát, ahol tervezték. „Egy versenytárs, szintén francia kutatócsoportnak már sikerült teljes egészében reprodukálniuk eredményeinket” – emelte ki Székvölgyi, aki már a következő publikáción dolgozik kutatótársaival ugyanebben a témában.