ДНК полимераза ζ участвует в механизмах починки и модификации ДНК с помощью РНК.

Двуцепочечные разрывы ДНК – одна из самых опасных поломок в хроматине. Существует два основных пути починки таких разрывов – негомологичное соединение концов и гомологичная рекомбинация. При первом пути починки концы разрыва просто соединяются между собой. При гомологичной рекомбинации разрыв в ДНК застраивается по образцу гомологичной цепи, РНК или комплементарной ДНК, которая считывается с РНК (кДНК).

ДНК полимераза ζ участвует в механизмах починки и модификации ДНК с помощью РНК., изображение №1

Ученые под руководством Франчески Сторичи исследовали ранее открытые механизмы починки ДНК в дрожжах, при которых ДНК застраивается при участии РНК. Всего таких механизма три: по первому, двуцепочечные разрывы в ДНК застраиваются гомологично РНК, по второму гомологично кДНК. По третьему механизму, повреждения в одной цепи ДНК из двух чинятся по образцу РНК.

Исследователи использовали систему, в которой эффективность того или иного пути починки можно отследить по росту дрожжей. И выключали разные белки, определяя их возможную роль в том или ином пути починки. Как выяснилось, белки, осуществляющие негомологичное соединение концов ДНК, были не нужны для обоих механизмов починки двуцепочечных разрывов ДНК с помощью РНК. Интересно, что и некоторые белки гомологичной рекомбинации были не нужны для механизма починки двуцепочечных разрывов ДНК по образцу РНК, но нужны для починки по образцу кДНК.

Как же осуществляется починка двуцепочечных разрывов ДНК по образцу РНК? Ученые предположили, что в ней задействована обратная транскриптаза одного из главных семейств ретротранспозонов. Это белок, который может считывать ДНК с РНК. Однако, как оказалось, такая обратная транскриптаза была не нужной для этого процесса. Зато была нужна ДНК полимераза ζ, которая специфически занимается починкой ДНК во время репликации. Она была нужна и для другого механизма, когда повреждения одной из двух цепей ДНК чинятся по образцу РНК (Meers et al., 2020).

Источник: https://vk.com/@biomolecula-dnk-polimeraza-uchastvuet-v-mehanizmah-pochinki-i-modifikaci