A DNS-javító mechanizmus tanulmányozásáért hárman kapták a 2015-ös kémiai Nobel-díjat

A 2015-ös kémiai Nobel-díjat Tomas Lindahl, Paul Modrich és Aziz Sancar kapta azért, mert molekuláris szinten feltérképezték, hogyan javítja a sejt a károsodott DNS-t, és őrzi meg ily módon a pontos genetikai információt. A három tudós munkája alapvető tudást adott arról, hogyan működik az élő sejt, és megnyitotta a gyakorlati alkalmazás lehetőségét is, például új rákkezelési módszerek kifejlesztéséhez.

A DNS-ünket mindennap károsítja az ultraibolya sugárzás, a szabadgyökök és más rákkeltő anyagok, de a DNS-molekula még e külső támadások nélkül is eredendően instabil. A sejt genomjában több ezer spontán változás következik be naponta.
Ráadásul hibák keletkezhetnek akkor is, amikor a DNS sejtosztódáskor lemásolódik (replikáció). Ez a folyamat pedig több milliószor játszódik le az emberi testben naponta.

Tomas Lindahl, Paul Modrich és Aziz Sancar kapta egyharhad-egyharmad arányban megosztva a 2015-ös kémiai Nobel-díjat



Molekuláris rendszerek ellenőrzik és javítják a DNS-t
Egyetlen oka van annak, hogy genetikai anyagunk nem esik szét és nem következik be teljes kémiai káosz: egy sor molekuláris rendszer folyamatosan ellenőrzi és javítja a DNS-t. A 2015-ös kémiai Nobel-díjjal három olyan, úttörő kutatást végző tudóst díjaztak, akik több ilyen javító rendszerről részletekbe menően felderítették, hogyan működnek molekuláris szinten.

Báziskivágó javítás
Az 1970-es évek elején a kutatók még azt hitték, hogy a DNS rendkívül stabil molekula, azonban Tomas Lindahl kimutatta, hogy a DNS olyan ütemben bomlik le, ami eredendően lehetetlenné tette volna az élet kialakulását a Földön.
Ez a meglátás vezette őt egy molekuláris mechanizmus, az úgynevezett báziskivágó javítás felfedezéséhez, ami folyamatosan megakadályozza a DNS-ünk összeomlását.

A DNS-javítási mechanizmusok vázlatos rajza. Balról jobbra a báziskivágó javítás, a nukleotidkivágó javítás és az oda nem illő párok javítása
Forrás: Johan Jarnestad


Nukleotidkivágó javítás
Aziz Sancar az úgynevezett nukleotidkivágó javítást térképezte fel. Ezt a mechanizmust használja a sejt az ultraibolya sugárzás miatt bekövetkezett DNS-károsodások javítására. Napfény hatására bőrrák alakul ki azokban az emberekben, akik e javító rendszer hibájával születnek.
A sejt még többek közt a mutagén anyagok által okozott hibák javítására is használja a nukleotidkivágó javítást.

Tomas Lindahl, Paul Modrich és Aziz Sancar a 2015-ös kémiai Nobel-díj kitüntetettje
Forrás: Nobelprize.org


Össze nem illő párok javítása
Paul Modrich azt mutatta ki, hogyan javítja ki a sejt a DNS-replikáció hibáit, amelyek a sejtosztódáskor következnek be. Ez a mechanizmus – az úgynevezett össze nem illő párok (mismatch) javítása – nagyjából ezredrészére csökkenti a DNS-replikáció folyamán bekövetkezett hibák gyakoriságát. A mismatch javításának vele született hibája felelős például a vastagbélrák egyik örökletes formájáért.

A kutatókról
A svéd Tomas Lindahl 1938-ban született Stockholmban. 1967-ben szerezte doktori fokozatát a Karolinska Institutetben. 1978 és 1982 között a Göteborgi Egyetemen az orvosi és élettani kémia professzora. A Francis Crick Intézet nyugalmazott csoportvezetője és a brit Clare Hall Laboratory rákkutató intézetének nyugalmazott igazgatója.
Az egyesült államokbeli Paul Modrich 1946-ban született. Doktori fokozatát 1973-ban szerezte a Stanfordi Egyetemen. Jelenleg a Howard Hughes Orvosi Intézet felügyelője, és a Duke Orvosi Egyetem biokémia-professzora.
Aziz Sancar amerikai és török állampolgár. 1946-ban született a törökországi Savurban. 1977-ben doktorált a Texasi Egyetemen. Jelenleg az Észak-Karolinai Orvosi Egyetem biokémia- és biofizika- professzora.
A kitüntetettek megosztva 8 millió svéd koronával (266,3 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.

Tavaly a szupermikroszkópot díjazták
A 2014-es kémiai Nobel-díjat szintén három kutató kapta megosztva. Eric Betzig, Stefan W. Hell és William E. Moerner a szuperfelbontású mikroszkópia alapjainak kidolgozásáért érdemelte ki az elismerést, mely lehetővé teszi, hogy valós időben, a vizsgált minta károsítása nélkül figyeljenek meg biokémiai folyamatokat.
http://www.origo.hu/tudomany/20151007-dns-javito-mechanizmus-2015-os-kemiai-nobel-dij-sejt-rak.html