Jokaisessa ihmiskehon biljoonista soluista tapahtuu yli 10 000 dna-leesiota eli vauriota päivässä.

Solujen sisällä onneksi toimivat pienen pienet proteiinikoneistot. Ne havaitsevat ja korjaavat syntyviä vaurioita kaiken aikaa, ehkäisten näin mutaatioiden ja sairauksien kuten syöpien syntyä.

Nyt espanjalais-amerikkalainen tutkimusryhmä on kuvantanut noiden pienten koneistojen toimintaa tarkemmin kuin koskaan aikaisemmin. Tällä on merkitystä erityisesti uusien syöpähoitojen kehittämisessä.

Muun muassa tehoseulontamikroskopialla Espanjan kansallisen syöpätutkimuskeskuksen ja Massachusetssin yleissairaalan tutkijat tuottivat tuhansia kuvia ihmissoluissa aiheutuneista geneettisistä vaurioista.

Tämän jälkeen tutkijat havainnoivat kuvista 300 eri proteiinia ja analysoivat koneoppimismenetelmällä niiden käyttäytymistä. Tulosta tuli: seulonnassa löytyi yhdeksän uutta dna:n korjaustalkoisiin osallistuvaa proteiinia.

Tutkijat ottivat askeleen pidemmälle ja kuvasivat näiden 300 proteiinin käyttäytymistä sen jälkeen, kun he olivat vaurioittaneet solujen dna:ta tarkoituksellisesti uv-säteilyllä.

”Proteiineista monet kiinnittyivät vaurioituneeseen dna:han, kun taas toiset tekivät päinvastoin: ne liikkuivat pois päin dna-leesioista. Nämä ilmiöt yhdessä mahdollistavat sen, että korjausproteiinit pääsevät hommiin”, tutkija Bárbara Martínez selventää.

Yhteistyötä tekevät esimerkiksi proteiinit PHF20 ja 53BP1. Ensimmäinen liikkuu dna-leesiosta pois päin muutama sekunti vaurion tapahtumisen jälkeen. Se viestittää jälkimmäiselle proteiinille, joka saapuu korjaamaan vaurioitunutta dna:ta.

Martínezin mukaan mikroskopia- ja koneoppimismenetelmien yhdistämisellä on paljon annettavaa dna:n korjausmekanismien tutkimukseen.

”Voimme löytää uusia kemiallisia yhdisteitä, jotka osallistuvat dna:n korjausmekanismeihin.”

Tutkijoiden havainnot on julkaistu vertaisarvioidussa Cell Reports -julkaisussa.

Lue myös: