Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Theo viện Francis Crick, cấu trúc và chức năng của phức hợp protein, cần thiết trong quá trình sửa chửa hư hỏng DNA và bảo vệ tế bào chống lại ung thư, đã được công bố. Cấu trúc nguyên tử của bốn loại protein mà khi đột biến sẽ đóng vai trò quan trọng trong ung thư vú và ung thư buồng trứng do di truyền đã được phát hiện bằng kính hiển vi điện tử lạnh. Các protein này gắn kết với nhau để hình thành một phức hợp gọi là BCDX2. Kết quả nghiên cứu này giúp chúng ta có thể tạo bản đồ 3D những đột biến liên quan đến ung thư, biểu hiện những khu vực quan trọng trên phức hợp, và cho biết lý do vì sao một vài đột biến nhất định ngăn cản sự sửa chữa DNA, dẫn đến sự mất ổn định trên gen và gây ra ung thư.

Những phát hiện này được đăng tải trên tạp chí Nature với tiêu đề “Cấu trúc và cơ chế hoạt động của phức hợp ức chế khối u RAD51BCD-XRCC2”.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng “Sự tái tổ hợp tương đồng là một quá trình cần thiết của sự sống. Quá trình cần thiết cho việc bảo vệ và khởi động lại những chĩa ba sao chép bị hỏng, sửa chữa những đứt gãy trên nhiễm sắc thể và trao đổi vật chất di truyền trong quá trình giảm phân.”

Vai trò của BCDX2 trong tế bào cũng được nghiên cứu, nó thực hiện nhiệm vụ của một “phân tử hộ tống” – giúp định hướng cho một protein khác gọi là RAD51, khiến RAD51 nhận diện và tập hợp tại khu vực cần sửa chữa DNA. BRCA2, BCDX2 và RAD51 là những yếu tố chính trong quá trình sửa chữa những DNA bị hư hỏng – gọi là “tái tổ hợp tương đồng”.

Nghiên cứu này cho thấy BCDX2 cũng quan trọng như BRCA2 đối với quá trình sửa chữa DNA, do đó việc sàng lọc đột biến cần thiết diễn ra thường xuyên.

Tiến sĩ Luke Greenhough, trợ lý nghiên cứu sau tiến sĩ ở Crick và cũng là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết “Lần đầu tiên chúng tôi đã chứng minh mối liên hệ trực tiếp giữa cấu trúc, chức năng và lý do vì sao bất kỳ đột biến nào trên các thành phần của BCDX2 đều dẫn đến ung thư. Hiện tại chúng tôi đã hiểu được vai trò quan trọng của nó trong việc sửa chữa DNA, cho thấy lý do vì sao đột biến có thể gây ra ung thư.”

Tiến sĩ Eric Liang, nghiên cứu viên và đồng tác giả của nghiên cứu này cho biết “Năm năm về trước chúng tôi đã không thể làm được như thế này, sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ đã khiến cho nghiên cứu này trở thành sự thật. Các kỹ thuật như AlphaFold2 của DeepMind (kỹ thuật máy tính giúp dự đoán cấu trúc 3D của protein), cryo – EM (kỹ thuật chụp ảnh với độ phân giải cao) giúp chúng tôi ghép được hình ảnh đầy đủ cấu trúc và chức năng của phức hợp protein này. Đó là một dự án kết hợp giữa nhiều phòng thí nghiệm và đội nhóm kỹ thuật tại Crick.”

Nghiên cứu hiện tại giúp cung cấp thông tin về cách điều trị tốt nhất cho những người bị ung thư.

Các nhà khoa học kết luận “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng BCDX2 điều phối quá trình gắn RAD51 trên DNA sợi đơn để bảo vệ chĩa ba sao chép và sửa chữa đứt gãy ở mạch đôi, những quá trình rất quan trọng để tránh sự hình thành khối u.”

Hiện tại, các nhà nghiên cứu cũng hy vọng có thể làm sáng tỏ cấu trúc và chức năng của một phức hợp protein khác cũng liên quan đến ung thư là CX3.

Nguồn: https://www.genengnews.com/news/structure-and-function-of-tumor-suppressor-uncovered/