Sinh Học Tế Bào
Màng nhân có thể sửa chữa "vật chất tối" của DNA
- Chi tiết bài viết
- Bài viết liên quan
Ngày 26/10/2015, Tạp chí Nature Cell Biology xuất bản một công trình đáng chú ý do Taehyun Ryu và cộng sự tiến hành tại University of Southern California (USC). Theo đó, các nhà khoa học đã tìm thấy chức năng mới của màng nhân (nuclear membrane), màng này bao bọc và bảo vệ DNA trong nhân của tế bào-nó có khả năng sửa chữa các những chỗ đứt gãy nghiêm trọng của sợi DNA.
Trước đây, màng nhân chủ yếu được xem là một màng bao bảo vệ vật chất nhân, vận chuyển các phân tử ra vào nhân. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, dưới sự hướng dẫn của PGS Irene Chiolo, đã cung cấp các bằng chứng về cách mà một phần sợi DNA bị đứt gãy, được biết đến như dị nhiễm sắc chất (heterochromatin ) được đưa vào màng nhân để sửa chữa.
DNA tồn tại bên trong nhân tế bào ở hai dạng: chất nhiễm sắc điển hình và chất dị nhiễm sắc. Ngày nay, các nhà khoa học đã chi trả rất nhiều để tìm hiểu về chất dị nhiễm sắc, được xem như “DNA rác” (junk DNA). The Chiolo, “chất dị nhiễm sắc không chỉ cần thiết để bảo vệ nhiễm sắc thể trong suốt quá trình phân chia; nó cũng đặt ra các mối đe dọa riêng biệt với sự ổn định bộ gen. Chất dị nhiễm sắc có khả năng là một trong những nguồn mạnh mẽ nhất dẫn đến sự hình thành ung thư, nhưng nó là “vật chất tối” (dark matter) của bộ gen. Chúng ta chỉ vừa bắt đầu làm sáng tỏ công việc sửa chữa này.”
Lý do cơ thể chúng ta không phải chịu đựng hàng ngàn bệnh ung thư mỗi ngày là vì chúng ta có các cơ chế phân tử vô cùng hiệu quả để sửa chữa các tổn thương thường xuyên xảy ra trong DNA. Nhưng những việc đó trong chất dị nhiễm sắc khá khác thường.
Theo Taehyun Ryu, “các trình tự lặp lại này có khuynh hướng tái tổ hợp với nhau trong lúc sửa chữa DNA.” Điều này dẫn đến sự khác thường của nhiễm sắc thể là đối tượng thường xuyên được quan sát trong các tế bào ung thư.
Thông qua các thí nghiệm trên ruồi giấm Drosophila melanogaster, nhóm nghiên cứu đã nhận thấy sự đứt gãy trong chất dị nhiễm sắc được sửa chữa sau khi các trình tự hư hại di chuyển ra khỏi từ phần còn lại của nhiễm sắc thể đến màng trong của màng nhân. Ở đó, một bộ ba protein sẽ sửa chữa các chỗ gãy trong một môi trường an toàn, nơi mà không có sự kết dính ngẫu nhiên với các nhiễm sắc thể không đúng.
Nghiên cứu này có thể giúp tiết lộ làm thế nào và tại sao sinh vật dễ mắc nhiều bệnh ung thư khi lớn tuổi-màng nhân dần bị thoái hóa theo sự gia tăng tuổi của sinh vật, loại bỏ bức tường chống lại sự mất ổn định của hệ gen.
Anh Thư (lượt dịch)
Huy Vũ (biên tập)
Bài báo:
1. http://www.nature.com/ncb/journal/v17/n11/full/ncb3258.html#affil-auth
2. http://www.nature.com/ncb/journal/v17/n11/full/ncb3258.html#affil-auth
Hình: Minh họa vị trí của heterochromatin trong một chromosome (được nhấn mạnh bằng màu hồng và vàng) và trong nhân (màu đỏ). Sợi dây có màu chuyển từng xanh da trời sang xanh lá cây cho thấy con đường mà một đoạn DNA hư hỏng được kéo vào trong màng nhân để được sửa chữa.
