Uudne mudel üheahelalise DNA seedimiseks DNA2-RPA kompleksi abil

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

Üheahelaline DNA (ssDNA) esineb sageli DNA metaboolsete radade vaheühendina. Üheahelaline DNA-d siduv valk RPA mitte ainult ei kaitse üheahelalise DNA terviklikkust, vaid suunab ka allavoolu faktorite signaaliülekannet või üheahelaliste DNA vaheühendite parandamist. Siiski on ebaselge, kuidas need ensüümid / tegurid konkureerivad RPA-ga ssDNA pärast.

18. jaanuaril 2022 avaldasid Qi Zhi Pekingi ülikoolist ja Hengyao Niu Indiana ülikoolist koos teadusartikli pealkirjaga "Dna2-RPA ensemble'i protsessilise ssDNA seedimise mehhanismi dešifreerimine" ajakirjas Nature Communications. Uuring põhineb pärmil Saccharomyces cerevisiae. Mudelsüsteemis leiti uuringus, et DNA replikatsiooni ja parandamise võtmenukleaas Dna2 interakteerub RPA-ga nii cis kui ka trans.

Cis-aktiivsus muudab RPA-st Dna2-katalüüsitud ssDNA lõhustamise protsessiüksuse ja RPA edastab oma seotud ssDNA Dna2-le. Teisest küljest vahendavad trans-toimivat aktiivsust Dna2 happelised naastud, mis võimaldab tal toimida suboptimaalse RPA-ga või ületada DNA sekundaarstruktuuri. Transaktiveerimisrežiim ei ole rakkude ellujäämiseks vajalik, kuid see on vajalik tõhusa kaheahelalise katkestuse (DSB) parandamiseks. Kokkuvõtteks pakub see uuring välja uue mudeli üheahelalise DNA seedimiseks Dna{7}}RPA kompleksi poolt, mis täiustab veelgi RPA bioloogilist funktsiooni.

Tistanche'i eelised: parandab immuunsust

Üheahelaline DNA (ssDNA) on DNA replikatsiooni ja parandamise tavaline vaheühend. DNA replikatsiooni ajal eksponeeritakse ssDNA-d korraks mahajäänud ahela sünteesi matriitsina ja see sisaldab 5'-klapi DNA-d, mis tuleb mahajäänud ahela küpsemise ajal eemaldada. Kahjustuse eemaldamine mittevastavuse parandamise, nukleotiidide ekstsisiooni parandamise ja pikamaa-aluse ekstsisiooni parandamise korral tekitab ka üheahelalisi DNA vaheühendeid, mis vajavad lünkade täitmise parandamist. Homoloogse rekombinatsiooni (HR) käigus tekitab kaheahelaliste katkestuste (DSB) tuuma lõhustamine 3'-ssDNA, mis võimaldab RAD51-katalüüsitud homoloogiaotsingut ja ahelavahetust.

Eukarüootides hõivab replikatsioonivalk A (RPA) kergesti ssDNA, kaitseb seda nukleolüütilise rünnaku eest ja suunab kahjustuste parandamisega seotud ensüüme. RPA-ga kaetud ssDNA märgib ka DNA kahjustuskohti ja käivitab ATR/Mec1-sõltuva DNA replikatsiooni ja DNA kahjustuse kontrollpunktid. Seetõttu võib RPA-ga kaetud üheahelalise DNA, näiteks järgneva ahela küpsemise käigus moodustunud 5'-klapi DNA eemaldamise ebaõnnestumine põhjustada rakutsükli pikenemist ja rakusurma. RPA-ga kaetud ssDNA vaheühendeid saab eemaldada DNA polümeraasi katalüüsitud dupleksi genereerimisega või asendamisega allavoolu parandavate teguritega, nagu RAD51 rekombinaas. Lisaks pakub evolutsiooniliselt konserveerunud DNA2 endonukleaas ainulaadset meetodit RPA-ga kaetud ssDNA eemaldamiseks avatud 5' otsast.

Järgneva ahela sünteesi käigus eemaldab Dna2 RPA-ga kaetud pika 5'-klapi DNA ja võimaldab Fen1 nukleaasil järgnevat ahela küpsemist veelgi lõpule viia. See Dna2 funktsioon on pärmi ellujäämise jaoks kriitiline. Kuid Dna2 mutantide letaalsust saab päästa DNA replikatsiooni kontrollpunkti või Pif1, 5' kuni 3' DNA helikaasi, mis vastutab pikkade 5'-klappide moodustumise eest järgneva DNA ahela sünteesi käigus, inaktiveerimisega. Lisaks DNA replikatsioonile mängib Dna2 võtmerolli ka DSB parandamisel, seedides SGS1 helikaasi poolt lahti keeratud RPA-ga kaetud 5'-klapi DNA-d, et aidata lõpetada DSB töötlemist. SGS1-Dna2 paar katalüüsib DSB-de pikamaa ekstsisiooni kui alternatiivi Exo1 nukleaasile Mre11-Rad50-Xrs2 (MRX) ja Sae29 toimel.

cistanche tubulosa

Cistanche tubulosaDNA parandamiseks

See uuring ühendab biokeemilisi, ühemolekulilisi ja geneetilisi lähenemisviise, et anda tõendeid selle kohta, et RPA ei toimi passiivselt, vaid toimib Dna2 nukleaasi aktiivse üksusena, kasutades väravamehhanismi. Selles raamistikus võimaldab RPA oma seotud ssDNA vabastamist Dna2-ks kolmekomponentses kompleksis, mille moodustavad Dna2, RPA ja 5'-ssDNA.

Uuring näitas ka trans-toimivat elementi, mida toetab Dna2 ja RPA vaheline bimodaalne liides, mis võimaldab Dna2-RPA-ssDNA ansamblis oleval Dna2-l suhelda teiste RPA molekulidega ja kui RPA muutub piiratuks või kokku puutub, jääb see alles selle täielik aktiivsus kuni DNA sekundaarstruktuurini. Lisaks teatab uuring DNA 2-dna2-AC funktsionaalsest dissotsiatsioonimutandist, mis inaktiveerib trans-toimiva elemendi ja toetab täielikult raku aktiivsust, kuid põhjustab DSB parandamise suure defekti, mis võib olla tingitud kriitilise rekombinatsiooni kesktoote lahtivõtmise ebaõnnestumiseni.

Kokkuvõttes pakub see uuring välja uue mudeli üheahelalise DNA seedimiseks Dna2-RPA kompleksiga, mis täiustab veelgi RPA bioloogilist funktsiooni.

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

Cistanche toidulisandid:parandada immuunsust

Märkus. Traditsiooniline Hiina ravimtaim cistanche (tuntud ka kui "draakoni ürt" ja "kõrbe ženšen") kasvab ainult kuivades ja soojades kõrbetes. Ühena üheksast surematust ürdist Cistanche (cistanche tubulosa / cistanche deserticola / desertliving cistanche / cistanche salsa) sisaldab rikkalikke tõhusaid koostisosi, nagu ehhinakosiid, akteosiid, fenüületanoidglükosiidid, flavonoidid, need valmistatud polüsahhariidid jne. toitev ravimtaim ja toidumaterjal inimeste immuunsuse, siseorganite ning ajurakkude ja neuronite jm jaoks. Kaasaegsed farmakoloogilised uuringud on kinnitanud cistanche järgmisi toimeid (tsitanche eelised): parandab immuunsust; parandada seksuaalfunktsiooni ja neerufunktsiooni; väsimusevastane; Vananemisvastane; parandada mälu; Parkinsoni tõve vastu võitlemine; Alzheimeri tõve vastane; antioksüdatsioon; kergendus - kõhukinnisus; põletikuvastane; soodustada luude kasvu, valgendades nahka; kaitsta maksa; jne.