Tek Zincirli DNA'nın Dna2-RPA Kompleksi Tarafından Sindirimi İçin Yeni Bir Model

İletişim: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-posta:audrey.hu@wecistanche.com

Tek sarmallı DNA (ssDNA), genellikle DNA metabolik yollarında bir ara madde olarak ortaya çıkar. Tek sarmallı DNA bağlayıcı protein RPA, yalnızca tek sarmallı DNA'nın bütünlüğünü korumakla kalmaz, aynı zamanda aşağı akış faktör sinyalini veya tek sarmallı DNA ara ürünlerinin onarımını da yönlendirir. Ancak, bu enzimlerin/faktörlerin ssDNA için RPA ile nasıl rekabet ettiği açık değildir.

18 Ocak 2022'de, Pekin Üniversitesi'nden Qi Zhi ve Indiana Üniversitesi'nden Hengyao Niu, Nature Communications'da "Dna2-RPA topluluğu tarafından işlemsel ssDNA sindirim mekanizmasının deşifre edilmesi" başlıklı bir araştırma makalesi yayınladılar. Araştırma, Saccharomyces cerevisiae mayasına dayanmaktadır. Bir model sistemde, çalışma, DNA replikasyonu ve onarımı için anahtar nükleaz olan Dna2'nin hem cis hem de trans'ta RPA ile etkileşime girdiğini buldu.

Cis-aktivitesi, RPA'yı Dna2-katalizli ssDNA klevajının işlem birimi yapar ve RPA, bağlı ssDNA'sını Dna2'ye iletir. Öte yandan, trans-etkili aktiviteye, Dna2 üzerindeki asidik plaklar aracılık eder, bu da onun optimal olmayan RPA ile hareket etmesine veya DNA ikincil yapısının üstesinden gelmesine izin verir. İşlem modu, hücrenin hayatta kalması için gerekli değildir, ancak verimli çift sarmallı kopma (DSB) onarımı için gereklidir. Sonuç olarak, bu çalışma, RPA'nın biyolojik işlevini daha da iyileştiren Dna2-RPA kompleksi tarafından tek iplikli DNA'nın sindirimi için yeni bir model önermektedir.

Cistanche'nin faydası: bağışıklığı artırır

Tek sarmallı DNA (ssDNA), DNA replikasyonu ve onarımında yaygın bir ara maddedir. DNA replikasyonu sırasında, ssDNA, gecikmeli iplik sentezi için bir şablon olarak kısaca açığa çıkar ve gecikmeli iplik olgunlaşması sırasında çıkarılması gereken 5'-flap DNA'yı içerir. Uyumsuzluk onarımında, nükleotid eksizyon onarımında ve uzun menzilli baz eksizyon onarımında lezyon giderme, boşluk doldurma onarımı gerektiren tek sarmallı DNA ara ürünleri de üretir. Homolog rekombinasyon (HR) sırasında, çift zincirli kırılmaların (DSB'ler) nükleer bölünmesi, 3'-ssDNA üretir ve RAD51-katalizli homoloji araması ve zincir değişimi sağlar.

Ökaryotlarda, replikasyon proteini A (RPA), ssDNA'yı kolayca işgal eder, onu nükleolitik saldırıdan korur ve hasar onarımında yer alan enzimleri yönlendirir. RPA kaplı ssDNA ayrıca DNA hasar bölgelerini işaretler ve ATR/Mec1-bağımlı DNA replikasyonunu ve DNA hasarı kontrol noktalarını tetikler. Bu nedenle, müteakip iplik olgunlaşması sırasında oluşan 5' kanatlı DNA gibi RPA kaplı tek iplikli DNA'nın çıkarılmaması, hücre döngüsünün uzamasına ve hücre ölümüne neden olabilir. RPA kaplı ssDNA ara ürünlerinin çıkarılması, DNA polimeraz katalizli dupleks üretimi veya RAD51 rekombinaz gibi aşağı yönlü onarım faktörleri ile değiştirilerek gerçekleştirilebilir. Ayrıca, evrimsel olarak korunan DNA2 endonükleaz, RPA kaplı ssDNA'nın açık 5' ucundan çıkarılması için benzersiz bir yöntem sağlar.

Sonraki iplik sentezi sırasında, Dna2, RPA kaplı uzun 5' kanatlı DNA'yı çıkarır ve Fen1 nükleazının sonraki iplik olgunlaşmasını tamamlamasına izin verir. Dna2'nin bu işlevi, mayanın hayatta kalması için kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, Dna2 mutantlarının öldürücülüğü, DNA replikasyon kontrol noktasının veya sonraki iplik sentezi DNA'sı sırasında uzun 5' kanatların oluşumundan sorumlu 5' ila 3' DNA sarmalı Pif1'in etkisizleştirilmesiyle kurtarılabilir. DNA replikasyonuna ek olarak, Dna2 ayrıca DSB işleminin sona ermesine yardımcı olmak için SGS1 sarmal tarafından çözülen RPA kaplı 5'-flep DNA'yı sindirerek DSB onarımında önemli bir rol oynar. SGS1-Dna2 çifti, Mre11-Rad50-Xrs2 (MRX) ve Sae29'un etkisi altında Exo1 nükleazına bir alternatif olarak DSB'lerin uzun mesafeli eksizyonunu katalize eder.

Cistanche tübülozaDNA onarımı için

Bu çalışma, RPA'nın pasif olarak hareket etmediğini, bunun yerine bir geçit mekanizması kullanarak Dna2 nükleazın aktif bir birimi olarak işlev gördüğünü kanıtlamak için biyokimyasal, tek moleküllü ve genetik yaklaşımları birleştirir. Bu çerçevede, RPA, bağlı ssDNA'sının Dna2, RPA ve 5'-ssDNA tarafından oluşturulan üçlü bir kompleks içinde Dna2'ye salınmasına izin verir.

Çalışma ayrıca, Dna2 ve RPA arasındaki iki modlu bir arayüz tarafından desteklenen ve Dna2-RPA-ssDNA grubundaki Dna2'nin diğer RPA molekülleri ile etkileşime girmesine izin veren ve RPA sınırlı olduğunda veya karşılaşıldığında, trans-etkili bir element ortaya çıkardı. DNA ikincil yapısına kadar tam aktivitesi. Ek olarak, çalışma DNA2-dna2-AC'nin, trans-etkili elemanı inaktive eden ve hücresel aktiviteyi tamamen destekleyen, ancak muhtemelen kritik rekombinasyon orta ürününün parçalarına ayrılmaması.

Sonuç olarak, bu çalışma, RPA'nın biyolojik işlevini daha da iyileştiren Dna2-RPA kompleksi tarafından tek iplikli DNA'nın sindirimi için yeni bir model önermektedir.

Referans bilgisi: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27940-y

Cistanche takviyeleri:bağışıklığı geliştirmek

Not: Geleneksel Çin şifalı bitki cistanche ("ejderha otu" ve "çöl ginsengi" olarak da bilinir), yalnızca kurak ve ılık çöllerde yetişir. Dokuz ölümsüz bitkiden biri olan Cistanche (cistanche tubulosa/cistanche Deserticola/çölde yaşayan cistanche/cistanche salsa) içeriğindeki ekinakozit, akteozit, toplam feniletanoid glikozitler, flavonoidler, polisakkaritler vb. gibi zengin etkili bileşenlere sahip bu etkili maddeler cistanche'yi değerli bir hale getirdi. insanların bağışıklığı, iç organları ve beyin hücreleri ve nöronları vb. için besleyici bitki ve gıda maddesi. Modern farmakolojik çalışmalar, cistanche'nin aşağıdaki etkilerini doğrulamıştır (cistanche'nin faydaları): bağışıklığı iyileştirmek; cinsel işlevi ve böbrek işlevini iyileştirmek; yorgunluk önleyici; yaşlanma karşıtı; hafıza geliştirmek; anti-Parkinson hastalığı; anti-Alzheimer hastalığı; antioksidasyon; kolaylık-kabızlık; antienflamatuvar; kemik büyümesini teşvik etmek, cildi beyazlatmak; karaciğeri korumak; vb.

cistanche özü yararı: bağışıklığı geliştirmek