Синтез трансочагов: толерантность к повреждениям и мутагенез
Синтез транслезий представляет собой механизм толерантности к повреждениям, а не путь восстановления. Когда репликационная вилка встречает повреждение, которое не было удалено, специализированные полимеразы низкой точности заменяются для копирования непосредственно через повреждение, что позволяет завершить репликацию за счет увеличения вероятности возникновения мутации.
Быстрый ответ
Синтез транслезий представляет собой механизм толерантности к повреждениям, а не путь восстановления. Когда репликационная вилка встречает повреждение, которое не было удалено, специализированные полимеразы низкой точности заменяются для копирования непосредственно через повреждение, что позволяет завершить репликацию за счет увеличения вероятности возникновения мутации.
Часть тематического кластера
Репарация ДНК и геномная нестабильность
Открыть полное руководство из 15 статей.Замена полимеразы
Репликативные полимеразы имеют плотные активные центры, которые останавливаются на поврежденных основаниях. Транслезионные полимеразы, такие как Pol eta, Pol iota, Pol kappa и REV1, вместе с удлинителем Pol zeta, имеют больше открытых активных сайтов, которые могут разместить искаженную матрицу.
Ключевым триггером является моноубиквитинирование скользящего зажима PCNA в остановленных вилках, что увеличивает сродство полимераз, вызывающих повреждение, к концу праймера. После обхода высокоточная полимераза восстанавливается.
Точность зависит от поражения
Pol eta относительно точно копирует ультрафиолетовые димеры циклобутана, поэтому его потеря вызывает вариантную форму пигментной ксеродермы с чувствительностью к ультрафиолету, несмотря на неповрежденную эксцизионную заживление.
Для многих других поражений обходные полимеразы вставляют неправильное основание, поэтому синтез трансочагов является основным источником точковых мутаций после генотоксического воздействия. Пострепликативные пробелы, оставленные напротив очагов поражения, также могут быть позже заполнены этими полимеразами.
Актуальность в отношении резистентности к лечению
Поскольку синтез транслейкоза позволяет клеткам пережить повреждение ДНК в результате химиотерапии и продолжить деление, высокая активность пути была связана в лабораторных моделях с толерантностью к платине и другим агентам, а также с ускоренным накоплением мутаций, наблюдаемым в толерантных к лекарствам клетках-персистерах.
Это доклиническое обоснование для нацеливания на этот путь, а не установленная клиническая стратегия, и ингибитор синтеза транспоражений не является стандартным лечением.
Чтение отчета об опухоли
Синтез транслейкоза не является чем-то, что измеряется или воздействует в клиническом отчете. Его основная интерпретационная значимость заключается в том, что оно является одним из объяснений ускоренного, часто напоминающего APOBEC, накопления мутаций, наблюдаемого в толерантных к лекарствам персистерных клетках и в опухолях, которые рецидивируют после длительного ответа на таргетную терапию.
Исследуемые ингибиторы REV1 или Pol zeta направлены на подавление мутагенеза и резистентности, вызванных химиотерапией, и находятся на ранних стадиях испытаний. Пока они не созреют, этот путь лучше всего понимать как фоновую биологию, которая определяет, как развивается устойчивость, а не как нечто, что нужно проверить.
Ключевые выводы
- ·Синтез транслезий устойчив к повреждению ДНК за счет репликации через нее с помощью специализированных полимераз.
- ·Этот процесс часто подвержен ошибкам и способствует мутагенезу после генотоксического воздействия.
- ·Его роль в выживании после химиотерапии делает его объектом исследования устойчивости, но еще не клинической целью.
Поместите эти гены в контекст пути.
Часто задаваемые вопросы
Является ли синтез транслейкоза путем восстановления?
Нет. Это механизм толерантности к повреждениям: специализированные полимеразы низкой точности копируют непосредственно через неисправленное повреждение, чтобы репликация могла завершиться, за счет более высокой вероятности возникновения мутации.
Почему потеря Pol eta вызывает форму пигментной ксеродермы?
Полета точно обходит ультрафиолетовые димеры. Без него эту работу берут на себя другие, менее точные полимеразы, поэтому клетки остаются чувствительными к ультрафиолету, даже несмотря на то, что эксцизионная репарация нуклеотидов не повреждена — XP-вариантный фенотип.
Можно ли нацелить синтез транслейкоза терапевтически?
Только в исследованиях. Высокая активность пути помогает клеткам переносить повреждения, вызванные химиотерапией в лабораторных моделях, что является доклиническим обоснованием использования ингибиторов, но ни один из них не является устоявшимся методом лечения.
Ссылки
- 1Заполнение пробелов в синтезе транслезной ДНК в клетках человека. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen, 2018. PubMed
- 2Базовая эксцизионная репарация, окислительно-восстановительная среда и терапевтические последствия. Карр Мол Фармакол, 2012. PubMed
- 3Вызванный терапией APOBEC3A стимулирует эволюцию персистирующих раковых клеток. Природа, 2023. PubMed
Продолжить чтение
Базовое иссечение: небольшие повреждения, большие последствия
3 минуты чтения
Эксцизионное восстановление нуклеотидов, пигментная ксеродерма и реакция платины
3 минуты чтения
Мутагенез APOBEC: внутренний источник раковых мутаций
3 минуты чтения
Сопротивление пути MAPK: основа для чтения отчетов о сопротивлении
2 минуты чтения
АТМ-киназа и реакция на повреждение ДНК
4 минуты чтения
ATM против ATR: две киназы ответа на повреждение ДНК
2 минуты чтения
Выберите следующий шаг исследования
Перейдите от этого объяснения к профилю генов, карте путей или следующему обновлению данных.
ATM имеет 75+ клинические испытания, которые в настоящее время набираются на ClinicalTrials.gov. Дайджест GeneAnalyses суммирует новые и измененные каждый день.