يلتقط الباحثون الصور الأولى على المستوى الذري لإنزيم إصلاح الحمض النووي البشري المهم

التقط الباحثون أول مشاهد على المستوى الذري لـ SMUG1 البشري، وهو إنزيم رئيسي يشارك في إصلاح التالف الحمض النووي.

تكافح كل خلية في جسمك باستمرار الضرر الذي يلحق بالحمض النووي الخاص بها. الآن، التقط العلماء الصور الأولى على المستوى الذري لإنزيم الإصلاح البشري الرئيسي أثناء عمله، وكشفوا عن كيفية تحديد الخلايا وإزالة بعض الأخطاء الجزيئية التي يمكن أن تهدد الاستقرار الجيني.

ويعمل الإنزيم، المعروف باسم SMUG1، كجزء من نظام مراقبة الجودة في الخلية. لقد قام الباحثون الآن برسم خريطة لبنيته بتفاصيل غير مسبوقة، مما يوفر رؤية جديدة حول كيفية تحديد موقع مكونات الحمض النووي التالفة وإزالتها. يمكن أن تساعد النتائج أيضًا في توجيه الجهود المستقبلية لتطوير الأدوية التي تستهدف مسار الإصلاح المهم هذا.

يتضرر الحمض النووي باستمرار بسبب العمليات الطبيعية في خلايانا، وكذلك بسبب العوامل البيئية وعلاجات السرطان. إذا لم يتم إصلاح الضرر، فإنه يمكن أن يؤدي إلى طفرات دائمة. أحد الإنزيمات المشاركة في عملية الإصلاح هذه هو SMUG1 البشري، الذي يزيل اليوراسيل والقواعد التالفة ذات الصلة من الحمض النووي. اليوراسيل هو أحد قواعد النيوكليوتيدات الأربعة الموجودة عادة في النواة حامض الحمض النووي الريبيولكن عندما يظهر في الحمض النووي فإنه يمكن أن يسبب مشاكل إذا لم يتم إصلاحه.

على الرغم من أن SMUG1 معروف منذ فترة طويلة بأنه يلعب دورًا مهمًا في إصلاح الحمض النووي، إلا أن بنيته ثلاثية الأبعاد ظلت مجهولة. وفي الدراسة الجديدة التي نشرت في اتصالات الطبيعةقام الباحثون بالتقاط الإنزيم في عدة أشكال، بما في ذلك وحده، المرتبط باليوراسيل و5-فلورويوراسيل، والمرتبط بالحمض النووي المزدوج.

ترتبط ببيولوجيا السرطان

5-فلورويوراسيل هو دواء للعلاج الكيميائي يستخدم على نطاق واسع لعلاج السرطان. عندما يندمج المركب في الحمض النووي، يساعد SMUG1 على إزالته. ونظرًا لأن الإنزيم يشارك في إصلاح الحمض النووي وبيولوجيا السرطان، فإن الهياكل المحددة حديثًا يمكن أن توفر نقطة انطلاق لتصميم الأدوية التي تستهدف SMUG1 على وجه التحديد.

أنتج البحث أيضًا أول بنية نيوترونية وأشعة سينية مدمجة لبروتين مرتبط بالحمض النووي.

وقال ستينمارك: “يوفر هذا رؤية نادرة لمواقع البروتونات وشبكات الارتباط الهيدروجيني في موقع الإنزيم النشط، وهي تفاصيل غالبًا ما يصعب حلها باستخدام علم البلورات بالأشعة السينية وحده”.

شارك في المشروع باحثون من جامعة أوبسالا، ومعهد كارولينسكا، ومعهد لو لانجفين (ILL)، ومصدر التشظي الأوروبي (ESS)، وجامعة ستوكهولم.

قال ستينمارك: “يأتي هذا الاكتشاف في الوقت المناسب بشكل خاص بالنسبة للسويد، حيث يتم حاليًا بناء مصدر التشظي الأوروبي (ESS)، أقوى مصدر للنيوترونات في العالم، في السويد؛ وهذا سيزيد بشكل كبير من فرص إجراء دراسات من هذا النوع”.

مجتمعة، توفر النتائج نظرة تفصيلية على كيفية إصلاح SMUG1 للحمض النووي التالف وتوفر أساسًا قيمًا للجهود المستقبلية لتطوير علاجات تستهدف آلية الإصلاح المهمة هذه.

المرجع: “الأساس الهيكلي لإزالة اليوراسيل من الحمض النووي بواسطة SMUG1 البشري” بقلم جوليان إم. لوداشر، إيما سكاليتي هاتشينسون، ويليام فيلا-جوليا، آن-صوفي جيمث، ساهر شهيد، إليسي ويتا، إسرائيل كاوهيد، سيمون باش، لوكاس جاجدوس، سواتي أجروال، إلين والس، أوليفر مورتوسويتز، توماس هيليداي، ينس كارلسون وبال ستينمارك، 2 يونيو 2026، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-026-72937-0

التمويل: المؤسسة السويدية للسرطان، مجلس الأبحاث السويدي، صندوق سرطان الأطفال، EU-IMI2، علماء Wallenberg، صناديق أبحاث السرطان في Radiumhemmet، برنامج Marie Skłodowska-Curie PRISMA.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.