Nowe badanie ujawniło obecność ponad 200 enzymów metabolicznych bezpośrednio na ludzkim DNA. Odkrycie to sugeruje istnienie unikalnych „jądrowych odcisków palca”, które mogą wpływać na rozwój i leczenie nowotworów.
Niespodziewane połączenie metabolizmu i genomu
Naukowcy odkryli, że enzymy, które zazwyczaj odpowiadają za produkcję energii w mitochondriach, znajdują się również na chromatynie wewnątrz jądra komórkowego. To odkrycie podważa tradycyjny pogląd, że metabolizm i regulacja genomu to dwa oddzielne systemy biologiczne, badane w 44 liniach komórek nowotworowych i 10 zdrowych typach komórek.
Skala odkrycia zaskoczyła badaczy – około 7% wszystkich białek związanych z chromatyną okazało się enzymami metabolicznymi. Sugeruje to, że w jądrze komórkowym może funkcjonować własna, mała sieć metaboliczna, nazwana przez naukowców „minim metabolizmem”.
Jądrowy „odcisk palca” w komórkach nowotworowych
Badanie wykazało, że różne typy komórek, tkanek i nowotworów mają swój własny, charakterystyczny układ enzymów metabolicznych w jądrze. Na przykład enzymy fosforylacji oksydacyjnej były powszechne w komórkach raka piersi, ale w dużej mierze nieobecne w komórkach raka płuc, co potwierdzono również w próbkach pobranych od pacjentów.
Eksperymenty pokazały, że niektóre z tych enzymów gromadzą się w miejscach uszkodzenia DNA, prawdopodobnie wspomagając jego naprawę. Co więcej, funkcja enzymu, takiego jak IMPDH2, może zależeć od jego lokalizacji – w jądrze pomagał utrzymać stabilność genomu, podczas gdy w cytoplazmie wpływał na zupełnie inne szlaki komórkowe.
Implikacje dla leczenia raka i przyszłe badania
Odkrycia te mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego guzy o różnym pochodzeniu, nawet z tymi samymi mutacjami, często odmiennie reagują na chemioterapię czy inne terapie celowane. Ścisły związek między metabolizmem a naprawą DNA może otworzyć drogę do opracowania nowych strategii leczenia raka.
Dalsze badania mają na celu zmapowanie lokalizacji tych enzymów i zrozumienie ich konkretnych funkcji. Może to prowadzić do identyfikacji nowych biomarkerów do diagnozowania nowotworów lub odkrycia słabych punktów, które mogłyby stać się celem leków przeciwnowotworowych.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/03/260309183010.htm
