Naukowcy byli zdumieni gdy odkryli, że archeowiec Haloferax volcanii skuteczniej naprawiał uszkodzenia DNA jeśli enzymy, które są powszechnie uważane za kluczowe ogniwo w procesie naprawy DNA, były zmutowane. Zazwyczaj komórki, którym brakuje enzymów, które naprawiają DNA, stają się bardziej wrażliwe na uszkodzenia.

Tak jak komórki rakowe, archeowce są poliploidami. Mimo, iż podobne są pod względem struktury i wyglądu do bakterii, archeowce mają wspólnego przodka z Eukaryota. To pokrewieństwo jest najbliższe w procesach przetwarzania DNA. Archeowce odkryto zaledwie 32 lata temu. Badaniami dotyczącymi tych organizmów zajmuje się mniej niż 200 ekspertów na całym świecie. Z drugiej strony, mechanizmy poprzez, które komórki reperują swój DNA był tematem badań ( na komórkach eukariotycznych i bakteryjnych) od dziesięcioleci. Dopiero teraz poznajemy jak ten proces przebiega u archeowców.

Przerwy w DNA mogą być spowodowane np.promieniowaniem, UV i chemioterapią. Wszystkie organizmy potrafią użyć enzymów do „sklejenia” pękniętych nici DNA, ale proces ten jest podatny na błędy i może powodować mutacje, które prowadzą do raka.

Alternatywą jest proces rekombinacji, gdzie zdrowe nici pasującego DNA używane są do odbudowania uszkodzonego DNA. Jest to skomplikowana i czasochłonna strategia naprawy DNA, ale zapobiega ona powstawaniu mutacji. Kiedy enzym, który przeprowadza rekombinację jest wadliwy, może doprowadzić to do raka. Tak się dzieje u pacjentów z mutacją w genie BRCA.

Badania pokazują jak, w przeciwieństwie do innych organizmów, Haloferax volcanii umyślnie unika użycia rekombinacji do naprawy DNA. Wyniki badań sugerują, że inne organizmy poliploidalne, tj. komórki rakowe, mogą reagować w ten sam sposób. Kolejnym krokiem jest odpowiedź na pytanie – dlaczego?


www.plosgenetics.org

Thorsten Allers, Stephena Delmas, Lee Shunburne, Hien-Ping Ngo „Mre11-Rad50 promotes rapid repair of DNA damage in the polyploid archaeon Haloferax volcanii by restraining homologous recombination”; July 10, 2009, Volume 5, Issue 7