Під час формування мозку молоді нейрони спеціально зазнають розривів ДНК, коли переміщуються до своїх місць. Здорові клітини швидко відновлюють ці пошкодження, і процес є звичайною частиною розвитку мозку.
Механізм пошкоджень та відновлення
Вчені з Кіотського університету та інших установ з’ясували, що нові нервові клітини регулярно пошкоджують власну ДНК під час розвитку. Коли нейрони рухаються крізь щільні тканини, у ДНК виникають подвійні розриви — один із найнебезпечніших типів пошкоджень. Дослідники відтворили процес у лабораторії за допомогою мікроканалів, що імітували вузькі проходи в мозку. Розриви з’являлися під час руху, але після міграції майже всі пошкодження зникали менш ніж за 24 години. Нейрони продовжували нормально працювати.
Причиною виявився фермент Topoisomerase IIβ. Він тимчасово розрізає ДНК, щоб зняти механічне напруження, а потім з’єднує її. У вузьких просторах механізм іноді затримується, залишаючи тимчасові розриви. Клітини усувають їх за допомогою системи відновлення ДНК.
Наслідки для розуміння хвороб
За словами керівниці дослідження професорки Мінеко Кенгаку, мозок, що розвивається, пристосувався ефективно переносити й ремонтувати такі пошкодження. Розуміння меж цієї здатності допоможе пояснити розвиток неврологічних захворювань.
У мишей, у яких нові нейрони не могли повноцінно відновлювати ДНК, тварини розвивалися нормально, але в молодому віці показували легкі порушення рівноваги. Автори припускають, що тимчасові розриви й відновлення можуть створювати невеликі генетичні відмінності між нейронами, що допоможе зрозуміти механізми деяких неврологічних і нейродегенеративних хвороб.
