Посещений:
Репарация ДНК

Пульсовое действие p53
Lahav, G. et al. Dynamics of the p53–Mdm2 feedback loop in individual cells. Nature Genet. 18 Jan 2004 (doi:10.1038/ng1293) |  PubMed

WEB SITE
Uri Alon's laboratory
If there is one protein with little chance of leading a private life, it's p53. This tumour suppressor and its encoding gene have been thoroughly tinkered with over the years, with the result that we have a detailed molecular picture of how this so-called 'guardian of the genome' protects cells from genome damage by either promoting DNA repair or cell death. Galit Lahav and colleagues have now witnessed p53 at work in individual living cells. By fluorescently labelling human p53 and its regulator MDM2, they show that discrete p53 protein levels are activated in discrete quantities when DNA is damaged, and that the number of these 'pulses' depends on the severity of the damage.

Негативная петля обратной связи между p53 и его партнёром MDM2 хорошо известна: повреждения ДНК снижают уровни MDM2, это в свою очередь стабилизирует белок p53, так что он м. попытаться репарировать повреждение ДНК. Более того p53 служит также средством более высокой транскрипции MDM2 и тем самым дестабилизации p53. Чтобы визуализовать эту динамику авт. использовали time-lapse флюоресцентную микроскопию живых клеток человека, которые экспрессируют MDM2-YFP и p53-CFP слитые белки, которые светятся желтым и голубым, соотв. Клетки были облучены гамма лучами, которые разрывали ДНК, а уровень каждого белка определялся каждые 20 мин. в течение 16 час. 2Картина флюоресценции выглядела рутинно, новой здесь была только способность наблюдать за индивидуальными клетками, т.к. усредненный испускаемый сигнал пулом клеток было определить невозможно.
То что авт. ожидали увидеть в этом эксперименте было 'аналогичным' поведению, при котором величина выхода в этой системе конкурирует с входом - т.е., где количество белка p53 увеличивается градировано с увеличением тяжести повреждений ДНК. Вместо этого после облучения клеток два компонента p53-MDM2 петли обратной связи активировались в виде серии дискретных взрывов (импульсов), каждый содержащий фиксированное количество белка. Средняя высота и продолжительность каждого импульса (pulse) оставалась неизменной, даже когда ДНК повреждалась более серьёзно; вместо этого клетки отвечали увеличением количества импульсов.
Такое поведение - которое описывается как ручное ('digital') из-за количества входящих импульсов (input), транслируемых в число дискретных выходящих импульсов (outputs) - важно для некоторых биологических систем, таких как spiking нейроны, но отрицает теоретические ожидания того, как д. оперировать петля негативной обратной связи. Авт. полагают, что постепенное увеличение белка p53, которое происходит в виде повторяющихся пульсовых вспышек является устойчивым к ошибкам механизмом, которые предупреждает клетки от половодья нижестоящими репаративными энзимами и от запуска их гибели
Сайт создан в системе uCoz