Human and bacterial oxidative demethylases repair alkylation damage in both RNA and DNA. Nature 421, 859-863 (2003) | | | |
|
| Репарация алкилирующих повреждений в ДНК важна, описанао, по крайней мере, три репарационных механизма. Hans Krokan и коллеги сообщают, что поврежденная РНК м.б. репарирована in vivo — с помощью тех же самых энзимов, которые используются для репарации ДНК.
Одна из DNA-репаративных систем участвует в оксидативном деметилировании 1-methyladenine и 3-methylcytosine. Этот процесс катализируется у Escherichia coli энзимом . Krokan и др. идентифицировали два гомолога AlkB у человека — ABH2 и ABH3. Для проверки ферментативной активности этих новых энзимов они использовали high-performance liquid chromatography (HPLC) анализ [3H]метилированной ДНК, инкубируемой с рекомбинантным ABH2 и ABH3. И в самом деле, подобно AlkB, эти энзимы оказались оксидативными ДНК demethylases, способными удалять 1-methyladenine и 3-methylcytosine из ДНК путем деметилирования.
Когда определяли субстратную специфичность для ABH2 и ABH3, то Krokan и др. нашли, что ABH2 более активен на double-stranded (ds)ДНК, тогда как ABH3 — подобно AlkB — имеет предпочтение к single-stranded (ss)ДНК. AlkB и ABH3, но не ABH2, репарируют эффективно также и РНК олигонуклеотиды.
Затем авт. тестировали, м. ли эта вновь открытая активность репарации РНК иметь биологическое значение, путем измерения жизнеспособности химически метилированных (с помощью methyl methanesulphonate; MMS) бактериофагов в присутствии полазмид, экспрессирующих AlkB, ABH2 или ABH3 у AlkB-дефицитных линий E. coli.В согласиии с данными in vitro AlkB и ABH3, но не ABH2, были способны реактивировать MMS-обработанные ssRNA фаги MS2. Метилированная ssDNA фага M13 м.б. реактивирована с помощью ABH2 и AlkB, и лишь частично с помощью ABH3, тогда как AlkB и ABH2, но не ABH3, реактивировали dsDNA фагов λ.
Изучая субклеточную локализацию ABH2 и ABH3, Krokan и др. отметили, что ABH2 колокализуется с фокусами репликации во время S фазы, это согласуется с его высокой активностью в отношении dsDNA. Напротив, дисперсная ядерная локализация ABH3 в течние всего клеточного цикла и его предпочтение к ssDNA и RNA, указывают на то, что он м. играть поддерживающую роль в активно транскрибируемых генах.
Итак, принимая во внимание, что около 20 из 62 известных, естественно возникших РНК модификаций являются сиквенс-специфическими событиями метилирования, Krokan и др. заключили "...it is not surprising that cells have evolved RNA repair mechanisms that operate to prevent dysfunction of RNA as a result of alkylation damage".
|