Kommunikation zwischen Zellstoffwechsel und DNA-Reparatur

Die Aufrechterhaltung genetischer Informationen ist erforderlich um Krankheiten, einschließlich Krebs und seltene Krankheiten, zu unterdrücken. Dazu verfügen Zellen über ein komplexes Signalnetzwerk, das DNA-Schäden erkennt und anschließend repariert. Dieses Netzwerk beruht auf den chemischen Zustand der Zellen oder dem Metabolismus,und daher können Veränderungenim Zellmetabolismus die DNA-Schädigung und -Reparatur beeinflussen. Obwohl es einige Beispiele gibt, die das Wechselspiel zwischen Metabolismus und DNA- Reparatur hervorheben, wurde bis jetzt noch keine systematische Studie durchgeführt. Wir sind davon überzeugt, dass derzeitige Technologien, einschließlich Gen- Editierung (unter Verwendung von CRISPR-Cas9) und chemischer Biologie (mit der Entwicklung von Inhibitor-Stoffen) nun solche systematische Studien ermöglichen. Daher schlagen wir vor, mithilfe dieser Technologien, zusammen mit Markern für DNA-Schäden, zu untersuchen wie sich Stoffwechselprozesse auf DNA-Schäden und -Reparaturen auswirken. Nachdem wir neue Wechselwirkungen identifiziert haben, werden wir als nächstes herausfinden, wie sie auf molekularer Ebene funktionieren. Diese Studie wird zu einem Verständnis darüber führen, wie sich der chemische Zustand der Zellen auf den grundlegenden zellulären Prozess der DNA-Reparatur auswirkt, der letztendlich notwendig ist um genomische Informationen zu schützen. Zusätzlichwerdenwir Einblicke in Krankheiten erhalten, die mit DNA- Reparaturdefekten zusammenhängen, die zu besseren Behandlungen führen könnten.

Die Erhaltung des menschlichen Genoms ist notwendig, um Krankheiten, einschließlich Krebs und seltener Krankheiten, zu unterdrücken. Zu diesem Zweck verfügen die Zellen über ein komplexes Signalisierungsnetz, das Schäden an der DNA, aus der unsere Genome bestehen, erkennt. Dieses Netzwerk ist in der Lage, diese Schäden zu reparieren, und hängt vom chemischen Zustand der Zellen, d. h. vom Stoffwechsel, ab, so dass sich Veränderungen im zellulären Stoffwechsel auf DNA-Schäden und deren Reparatur auswirken können. Es gibt zwar einige Beispiele dafür, wie sich der Stoffwechsel auf die DNA-Reparatur auswirken kann, doch wurde dies bisher nicht systematisch untersucht. Wir schlagen vor, dass die aktuellen Technologien, einschließlich des Gen-Editierens (mit CRISPR-Cas9) und der chemischen Biologie (mit der Entwicklung von Inhibitorverbindungen), nun solche systematischen Untersuchungen ermöglichen. Daher haben wir diese Technologien zusammen mit Markern für DNA-Schäden eingesetzt, um zu untersuchen, wie Stoffwechselprozesse DNA-Schäden und -Reparaturen beeinflussen. Nachdem wir neue Wechselwirkungen identifiziert hatten, haben wir untersucht, wie sie auf molekularer Ebene funktionieren. Unsere Ergebnisse haben unser Verständnis dafür verbessert, wie sich der chemische Zustand der Zellen auf den grundlegenden zellulären Prozess der DNA-Reparatur auswirkt, der letztlich zum Schutz der genomischen Information notwendig ist. Das bedeutet, dass wir besser verstehen, wie Krankheiten entstehen, die mit DNA-Reparaturdefiziten einhergehen, so dass diese Erkenntnisse letztlich zu besseren Behandlungsmöglichkeiten für Krankheiten führen könnten, die mit einer Instabilität des Genoms einhergehen.