Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng chuyển động của chất nhiễm sắc, vật liệu cấu tạo nên DNA, có thể giúp tạo điều kiện sửa chữa hiệu quả các tổn thương DNA trong nhân con người - một phát hiện có thể dẫn đến cải thiện chẩn đoán và điều trị ung thư.
Tổn thương DNA xảy ra một cách tự nhiên trong cơ thể con người và hầu hết các tổn thương có thể được sửa chữa bởi chính tế bào. Tuy nhiên, việc sửa chữa không thành công có thể dẫn đến ung thư.
Jing Liu, trợ lý giáo sư vật lý tại Trường Khoa học tại IUPUI, cho biết: "DNA trong nhân luôn chuyển động chứ không tĩnh. "Ở nấm men, nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng tổn thương DNA thúc đẩy chuyển động của chất nhiễm sắc, và tính di động cao của nó cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa chữa DNA. Tuy nhiên, ở tế bào người, mối quan hệ này phức tạp hơn."
Liu và các đồng nghiệp của ông phát hiện ra rằng chất nhiễm sắc ở vị trí DNA bị tổn thương di chuyển nhanh hơn nhiều so với những chất nhiễm sắc ở vị trí DNA bị tổn thương. Họ cũng phát hiện ra rằng chất nhiễm sắc trong nhân tế bào không di chuyển ngẫu nhiên. Đó là một chuyển động mạch lạc, với DNA di chuyển thành một nhóm trong một khoảng cách ngắn.
Các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy bằng chứng cho thấy tổn thương DNA có thể ảnh hưởng đến chuyển động nhóm của DNA bằng cách làm giảm sự gắn kết. Những phát hiện này chỉ ra rằng chuyển động của chất nhiễm sắc được kiểm soát chặt chẽ khi DNA bị hư hỏng. Điều này rất quan trọng để ngăn chặn DNA bị hư hỏng khỏi sự tiếp xúc có hại và cải thiện độ chính xác và hiệu quả của việc sửa chữa DNA, Liu nói.
Liu nói: “Những phát hiện của chúng tôi cho thấy vai trò cơ bản của chuyển động nhiễm sắc trong phản ứng tổn thương DNA và sửa chữa DNA. "Những phát hiện này có thể giúp tìm hiểu cơ chế sửa chữa DNA trong tế bào người và khởi phát ung thư ở người. Thực tế, chúng tôi có thể sử dụng những phát hiện này làm thước đo cho phản ứng thuốc của nhiều loại thuốc khác nhau được sử dụng để điều trị ung thư. Chúng tôi có thể thử nghiệm các loại thuốc khác nhau để xem liệu chuyển động của chất nhiễm sắc có thể được sửa đổi để tăng cường quá trình sửa chữa DNA hay không. "
(adv)
Để thực hiện nghiên cứu này, Liu và các đồng nghiệp của ông đã phải phát triển các công cụ tính toán cần thiết để phân tích một lượng lớn dữ liệu. Với kích thước dữ liệu lớn tới một terabyte trong một số trường hợp, Liu và các đồng nghiệp của mình đã làm việc với Dịch vụ Công nghệ Thông tin Đại học của IU để thiết lập Kho lưu trữ dữ liệu có thể mở rộng của các hình ảnh ô động có độ động cao, tập trung vào việc lưu trữ dữ liệu, truyền dữ liệu và xử lý dữ liệu.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ nghiên cứu các phân tử DNA đơn lẻ và cách chúng di chuyển, động lực cá nhân và nhóm khác nhau và thay đổi như thế nào để phản ứng với tổn thương DNA. Họ cũng muốn tìm hiểu thêm về chuyển động của DNA trong các gen cụ thể được biết là dễ bị tổn thương hơn đối với DNA.
Nguồn Đại học Indiana
