Pencitraan langsung pengikatan BRCA2 ke ssDNA berlapis RPA pada molekul tunggal DNA λ yang bercelah. ( A ) Skema pendekatan eksperimental yang menggabungkan mikroskop fluoresensi, sel aliran mikrofluida, dan perangkap optik, serta mikromanipulasi yang digunakan untuk menangkap dan mencitrakan BRCA2 pada molekul DNA individu. ( B ) Ilustrasi λ DNA yang dihasilkan melalui rekombinasi in vitro dari ssDNA sirkular dengan DNA λ yang direkayasa. ( C ) Skema protokol eksperimental: Setiap molekul DNA λ yang bercelah ditangkap dan dimanipulasi secara mikro di antara dua manik-manik yang ditahan dalam perangkap optik yang dapat dikontrol secara terpisah. Molekul dipindahkan di antara larutan dalam sel aliran enam saluran dan berturut-turut diinkubasi dalam larutan yang mengandung BRCA2. ( D ) Gambar kartun dan mikroskopis dari molekul tunggal λ DNA (Kiri, diwarnai dengan YOYO-1, cyan) yang didestain dan kemudian berturut-turut diinkubasi dengan BRCA2 (5 nM) ditambah α-BRCA2 dan α-IgGAF546. Montase menunjukkan pengikatan BRCA2 (magenta) pada DNA λ yang bercelah pada interval waktu yang meningkat. ( E ) Representasi kartun dari DNA λ yang bercelah antara dua manik-manik (Atas) dan histogram (Tengah) dari posisi pengikatan BRCA2 (jumlah fokus, N = 60). Setiap titik data juga diplot sebagai centang tunggal (Bawah) di mana kotak semi-transparan mewakili SE terkait dengan penentuan posisi karena resolusi optik mikroskop. Bilah abu-abu mewakili rentang persentil ke-10 hingga ke-90 dari persimpangan 5′ dan 3′ (N = 98). Kredit: Prosiding National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2221971120
Menggunakan mikroskop terbalik buatan sendiri lengkap dengan pinset optik laser untuk menangkap DNA, para peneliti Yale Cancer Center dan University of California Davis untuk pertama kalinya membuat visualisasi protein BRCA2 manusia berukuran penuh pada tingkat molekul tunggal.
Mutasi pada gen kerentanan kanker payudara, BRCA2, dapat secara signifikan meningkatkan risiko seumur hidup seseorang terkena kanker. Kira-kira satu dari setiap 400 orang membawa mutasi gen BRCA yang menyebabkan proporsi yang signifikan dari kanker yang diwariskan. Studi ini dipublikasikan pada 28 Maret di Prosiding National Academy of Sciences.
“Jika Anda membawa mutasi BRCA, Anda memiliki risiko yang sangat tinggi untuk kanker payudara dan ovarium, dan juga untuk pria, prostat, dan kanker pankreas,” kata anggota Yale Cancer Center dan rekan penulis makalah, Ryan Jensen, Ph.D. ., yang juga seorang profesor radiologi terapeutik di Yale School of Medicine.
“Sangat penting bagi kita untuk memahami pada tingkat molekuler ketika mutasi BRCA2 ditemukan pada pasien. Jika protein BRCA2 gagal melakukan tugasnya, mengapa kegagalan itu menyebabkan kanker? Laboratorium saya sepenuhnya berinvestasi untuk memahami protein BRCA2 di segala aspeknya.”
Gen BRCA2 memberikan instruksi untuk membuat protein yang bertindak sebagai penekan tumor. Protein penekan tumor membantu mencegah sel tumbuh dan membelah terlalu cepat atau dengan cara yang tidak terkendali. Jensen berkata, “Eksperimen ini dirancang untuk lebih memahami bagaimana protein BRCA2 mengikat dan berinteraksi dengan DNA, satu molekul pada satu waktu. Pendekatan ‘biokimia visual’ ini mirip dengan duduk santai di teater dan menonton film tentang bagaimana protein mengikat dan berinteraksi dengan DNA secara real time.”
“BRCA2 adalah protein perbaikan DNA, sehingga memperbaiki kerusakan pada DNA kita. Secara khusus, kerusakan untai ganda pada DNA, dapat diperbaiki dengan beberapa jalur berbeda dalam sel manusia. BRCA2 khususnya bekerja dalam jalur rekombinasi homolog,” kata Dr Jensen.
“Dengan mencari tahu bagaimana BRCA2 bekerja pada tingkat molekuler, itu akan memberi kami lebih banyak informasi untuk menghasilkan strategi baru yang suatu hari dapat membantu pembawa mutasi BRCA yang tidak merespons atau yang kambuh pada terapi perawatan standar saat ini. semakin banyak pengetahuan yang kita miliki, semakin baik,” ujar Dr. Jensen.
Informasi lebih lanjut: Jason C. Bell et al, pendamping BRCA2 RAD51 menjadi molekul tunggal ssDNA berlapis RPA, Prosiding National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2221971120
Disediakan oleh Universitas Yale
Kutipan: Visualisasi mikroskopis molekul tunggal pertama dari pengikatan protein BRCA2 manusia dengan panjang penuh ke DNA (2023, 31 Maret) diambil 2 April 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-03-molecule-microscopic-visualization-full -panjang-manusia.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.