Para ilmuwan dari MIT telah memecahkan misteri mengapa pengaktifan paksa gen yang bertanggung jawab atas perbaikan DNA tidak meremajakan retina pada tikus, tetapi membunuh selnya. Temuan mereka dipresentasikan dalam jurnal Science Signaling.
Setiap hari di sel mana pun di tubuh kita, ada 10-20 ribu kerusakan kecil dalam DNA, yang menyebabkan pecahnya spiral. Seluruh kompleks protein dan molekul pemberi sinyal bereaksi terhadap kerusakan ini, yang mengenali mereka, menilai kemungkinan perbaikan, menghubungkan benang yang robek atau memberi sinyal pada sel untuk menghancurkan diri sendiri.
Ilmuwan Rusia dan asing telah mempelajari sistem ini untuk waktu yang lama, mencoba memahami dengan tepat jenis kerusakan DNA apa yang mereka perbaiki, apa yang memengaruhi aktivitas mereka dan apakah dapat ditingkatkan dengan membuat sel kebal terhadap radiasi dan melindungi pemiliknya dari perkembangan kanker.
Sepuluh tahun yang lalu, kata Samson, timnya melakukan salah satu studi serupa yang pertama. Mereka memantau bagaimana peningkatan aktivitas gen AAG, yang bertanggung jawab untuk menghilangkan lesi tunggal kecil di salah satu untai DNA, memengaruhi fungsi mata tikus yang menerima dosis "kuda" kemoterapi.
Para ilmuwan berharap bahwa peningkatan kerja dari "gen keabadian" akan melindungi retina hewan pengerat dari degenerasi, tetapi kenyataannya justru sebaliknya - sel yang peka cahaya mulai mati lebih cepat dan tikus menjadi buta dengan sangat cepat.
Mereka menghabiskan sepuluh tahun berikutnya untuk memecahkan teka-teki ini. Jawabannya ternyata sangat sederhana. Ternyata molekul enzim AAG memotong begitu banyak segmen DNA yang rusak sehingga menyebabkan dimasukkannya "protein kematian" khusus, molekul PARP yang memulai nekrosis, salah satu varian bunuh diri seluler.
Selama sistem perbaikan DNA normal, enzim ini mengenali kerusakan pada untaian tunggal DNA, menempel padanya dan menghasilkan sinyal yang menyebabkan protein lain memperbaiki kerusakan ini. Jika ada terlalu banyak jeda, aktivitas PARP yang terlalu tinggi akan menghilangkan cadangan "mata uang energi", molekul ATP, yang menyebabkan pembusukan dan kematiannya.
Isi dari sel sebelumnya, seperti yang ditemukan oleh Samson dan rekan-rekannya, memasuki ruang antar sel dan menyebabkan peradangan, menarik perhatian makrofag, badan kekebalan khusus yang "mencerna" sisa-sisa sel mati.
Video promosi:
Mereka, pada gilirannya, menghasilkan serangkaian molekul agresif yang menembus reseptor retina yang masih hidup dan selanjutnya merusak DNA. Hal ini menyebabkan ledakan baru aktivitas AAG, aktivasi PARP, kematian sebagian sel baru, dan peningkatan peradangan. Akibatnya, seluruh jaringan cepat rusak sendiri.
Proses serupa, seperti yang ditunjukkan oleh percobaan berikutnya pada tikus, terjadi, meskipun dalam bentuk yang kurang dramatis, di jaringan dan organ tikus lain, termasuk otak kecil, sumsum tulang, dan pankreas. Dalam waktu dekat, menurut Samson, timnya akan mempelajari bagaimana masalah ini merupakan karakteristik jaringan manusia dan sel individu.
