مدلی بدیع برای هضم DNA تک رشته ای توسط مجتمع Dna2-RPA

تماس با ما: آدری هو واتساپ / اسب بخار: 0086 13880143964 ایمیل:audrey.hu@wecistanche.com

DNA تک رشته ای (ssDNA) اغلب به عنوان یک واسطه در مسیرهای متابولیک DNA رخ می دهد. پروتئین تک رشته ای اتصال DNA RPA نه تنها از یکپارچگی DNA تک رشته ای محافظت می کند بلکه سیگنالینگ عامل پایین دست یا ترمیم واسطه های DNA تک رشته ای را هدایت می کند. با این حال، معلوم نیست که این آنزیم ها/عوامل چگونه با RPA برای ssDNA رقابت می کنند.

در ۱۸ ژانویه ۲۰۲۲ چی ژی از دانشگاه پکن و هنگیائو نیو از دانشگاه ایندیانا به طور مشترک مقاله تحقیقاتی با عنوان «رمزگشایی مکانیسم هضم ssDNA پردازشی توسط گروه Dna2-RPA» را در Nature Communications منتشر کردند. این تحقیق بر اساس مخمر Saccharomyces cerevisiae است. در یک سیستم مدل، مطالعه دریافت که هسته کلیدی برای تکثیر و ترمیم DNA، Dna2، هم در سیس و هم در ترانس با RPA تعامل دارد.

فعالیت سیس باعث می شود RPA واحد فرایند کلاف ssDNA Dna2 کاتالیز شده، و RPA ssDNA محدود خود را به Dna2 ارائه می دهد. از سوی دیگر فعالیت ترانس بازیگری توسط پلاک های اسیدی بر روی DNA2 میانجی گری می شود که به آن اجازه می دهد با RPA زیر عمل کند، یا بر ساختار ثانویه DNA غلبه کند. حالت ترانس فعال سازی برای بقای سلول مورد نیاز نیست اما برای ترمیم کارآمد دو رشته ای (DSB) مورد نیاز است. در نتیجه، این مطالعه مدل جدیدی را برای هضم DNA تک رشته ای توسط مجموعه Dna2-RPA پیشنهاد می کند که عملکرد بیولوژیکی RPA را بیشتر پالایش می کند.

سود سیستانچه: ایمنی را بهبود می بخشد

DNA تک رشته ای (ssDNA) یک واسطه رایج در تکثیر و ترمیم DNA است. در طول تکرار DNA، ssDNA به طور خلاصه به عنوان یک الگو برای سنتز رشته عقب مانده در معرض قرار می گیرد و حاوی DNA 5'-flap است که باید در طول بلوغ رشته عقب مانده حذف شود. حذف هزلی در ترمیم بی همتا، ترمیم خروج هسته ای، و تعمیر اکسیشن پایه دوربرد نیز واسطه های DNA تک رشته ای تولید می کند که نیاز به تعمیر پر کردن شکاف دارند. در طول ترکیب مجدد همولوژی (HR)، کلاف هسته ای استراحت های دو رشته ای (DSBs) تولید 3'-ssDNA، قادر می سازد RAD51 کاتالیز جستجوی هومولوژی و تبادل رشته.

در یوکاریوت ها، پروتئین تکثیر A (RPA) به آسانی ssDNA را اشغال می کند، آن را از حمله هسته ای محافظت می کند، و آنزیم های درگیر در ترمیم آسیب را هدایت می کند. SsDNA با پوشش RPA نیز نشانه سایت های آسیب DNA و باعث تکرار DNA وابسته به ATR/Mec1 و پاسگاه های آسیب DNA. بنابراین، عدم حذف DNA تک رشته ای با پوشش RPA، مانند DNA 5'-flap تشکیل شده در طول بلوغ رشته های بعدی، ممکن است منجر به طولانی شدن چرخه سلولی و مرگ سلولی شود. حذف واسطه های ssDNA با پوشش RPA را می توان با تولید دوبلکسی پلیمراز کاتالیز شده DNA، یا با جایگزینی با عوامل ترمیم پایین دست مانند RAD51 recombinase انجام داد. علاوه بر این، اندونوکلئاز DNA2 که به طور تکاملی حفاظت شده است، روش منحصر به فردی را برای از بین بردن ssDNA پوشش RPA از انتهای باز 5 فراهم می کند.

در طول سنتز رشته های بعدی، DNA2 DNA طولانی 5'-flap پوشش RPA را حذف می کند و به ناکلئاز Fen1 اجازه می دهد تا بلوغ رشته های بعدی را بیشتر تکمیل کند. این عملکرد Dna2 برای بقای مخمر حیاتی است. با این حال، کشنده بودن جهش یافته های Dna2 را می توان با غیر فعال شدن پاسگاه تکثیر DNA یا Pif1 نجات داد، یک هلیکاز DNA ۵ تا ۳ که مسئول تشکیل فلپ های بلند ۵'فلپ در طول DNA سنتز رشته های بعدی است. علاوه بر تکرار DNA، Dna2 همچنین نقش کلیدی در تعمیر DSB با هضم DNA پوشش RPA 5'-flap زخم نشده توسط بالگرد SGS1 برای کمک به پایان دادن به پردازش DSB ایفا می کند. جفت SGS1-Dna2 خروج از راه دور DSBs را به عنوان جایگزین هسته Exo1 تحت عمل Mre11-Rad50-Xrs2 (MRX) و Sae29 کاتالیز می کند.

سیستانچه توبولوسابرای تعمیر DNA

این مطالعه، رویکردهای بیوشیمیایی، تک مولکولی و ژنتیکی را با هم ترکیب می کند تا شواهدی ارائه دهد که نشان می دهد RPA منفعل عمل نمی کند، بلکه در عوض به عنوان یک واحد فعال هسته DNA2 با استفاده از یک مکانیسم گیت عمل می کند. در این چارچوب، RPA اجازه می دهد تا انتشار ssDNA محدود خود را به Dna2 در یک مجتمع ترنری تشکیل شده توسط Dna2، RPA و 5'-ssDNA.

این مطالعه همچنین یک عنصر ترانس بازیگری را نشان داد که توسط یک رابط دومودال بین Dna2 و RPA پشتیبانی می شود، که به Dna2 در گروه Dna2-RPA-ssDNA اجازه تعامل با دیگر مولکول های RPA را می دهد، و هنگامی که RPA محدود می شود یا با آن مواجه می شود فعالیت کامل خود را تا ساختار ثانویه DNA حفظ می کند. علاوه بر این، مطالعه یک جهش تجزیه عملکردی DNA2-dna2-AC را گزارش می کند که عنصر ترانس بازیگری را غیر فعال می کند و به طور کامل از فعالیت سلولی حمایت می کند، اما منجر به نقص عمده ای در ترمیم DSB می شود که احتمالاً به دلیل عدم تجزیه ترکیب بحرانی محصول میانی است.

در نتیجه، این مطالعه مدل جدیدی را برای هضم DNA تک رشته ای توسط مجموعه Dna2-RPA پیشنهاد می کند که عملکرد بیولوژیکی RPA را بیشتر پالایش می کند.

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

سیستانچه:بهبود ایمنی

توجه: سنتی چینی گیاهان دارویی cistanche (همچنین به عنوان "گیاهان اژدها" و "جینسنگ بیابان" شناخته می شود)، تنها در بیابان های خشک و گرم رشد می کند. به عنوان یکی از نه گیاهان جاودانه، Cistanche (cistanche tubulosa/cistanche deserticola/desertliving cistanche/cistanche salsa)محتویات با مواد موثر غنی مانند echinacoside، acteoside, گلیکوساید فنیلتانوئید کل, فلاونوئیدها, پلی ساکریدها, و غیره این مواد موثر ساخته شده cistanche یک گیاه تغذیه گرانبها و مواد غذایی برای ایمنی مردم, اندام های داخلی, و سلول های مغزی و سلول های عصبی, و غیره. مطالعات فارماکولوژیک مدرن اثرات زیر از سیستانچه (مزایای سیستانچه) تایید: بهبود ایمنی; بهبود عملکرد جنسی و عملکرد کلیه; ضد خستگی؛ ضد پیری; بهبود حافظه; بیماری ضد پارکینسون؛ بیماری ضد آلزایمر؛ آنتی اکسیدانی؛ سهولت یبوست; ضد التهاب؛ ترویج رشد استخوان, سفید کردن پوست; محافظت از کبد; غیره.

سود عصاره cistanche : بهبود ایمنی