Мозг строится через разрывы ДНК
Оказывается, чтобы построить здоровый мозг, клеткам приходится буквально рвать собственную ДНК и тут же её латать. Новое
исследование в Nature показывает: это норма, а не поломка.
Разберёмся по порядку. Когда мозг формируется, свежие нервные клетки не сидят на месте — они протискиваются сквозь плотно набитую ткань к точкам, где станут частью нейронных сетей. И вот это путешествие обходится им недёшево.
Учёные из Киотского университета воссоздали такой путь в лаборатории — прогнали нейроны через микроскопические каналы, имитирующие узкие проходы в растущем мозге. Пока клетка протискивалась, флуоресцентные метки подсвечивали в ней разрывы ДНК. Причём не абы какие, а двухцепочечные — когда перерезаны обе нити двойной спирали. Это один из самых опасных типов повреждений: он может привести к мутациям и даже к гибели клетки.
Но самое интересное — что было дальше. Стоило нейрону завершить путь, как сигналы повреждений начинали гаснуть. Большую часть разрывов клетка зашивала в течение суток и продолжала работать как ни в чём не бывало.
Откуда вообще берётся поломка? Виновник — фермент топоизомераза IIβ. В обычной жизни он делает временные надрезы на ДНК, чтобы снять накопившееся скручивание — примерно как разрезать перекрученный провод, дать ему раскрутиться и соединить обратно. Но под давлением, когда клетка протискивается через тесноту, фермент порой застревает, не успев довести дело до конца. Остаются разорванные концы, которые клетка потом сшивает специальным ремонтным механизмом.
У нейронов разрывы приходятся в основном на «неважные» участки генома. А вот у раковых клеток в тех же условиях повреждения случайны и часто бьют по значимым генам — потому и ведут к сбоям.
Что будет, если ремонт откажет? Учёные вывели мышей, у которых в нейронах мозжечка не хватало фермента починки. Внешне зверьки развивались нормально, но к ранней взрослости у них появлялись лёгкие проблемы с равновесием — как при человеческих синдромах нестабильности генома.
@vselennayaplus