Επιδιόρθωση του DNA

Η επιδιόρθιωση του DNA είναι μια συλλογή διαδικασιών με τις οποίες ένα κύτταρο αναγνωρίζει και επιδιορθώνει μια βλάβη στα μόρια του DNA που κωδικοποιούν το γονιδίωμα του^[1]. Στα ανθρώπινα κύτταρα, τόσο οι φυσιολογικές μεταβολικές ενέργειες όσο και περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η ακτινοβολία μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στο DNA, με αποτέλεσμα ακόμη και 1 εκατομμύριο μεμονωμένες μοριακές βλάβες ανά κύτταρο ανά ημέρα.^[2] Πολλές από τις αναφερόμενες αλλοιώσεις προκαλούν δομική βλάβη στο μόριο του DNA και μπορούν να μεταβάλουν ή να εξαλείψουν την ικανότητα του κυττάρου να μεταγράψει το γονίδιο που κωδικοποιεί το προσβεβλημένο DNA. Άλλες βλάβες προκαλούν δυνητικά επιβλαβείς μεταλλάξεις στο γονιδίωμα του κυττάρου, οι οποίες επηρεάζουν την επιβίωση των παράγωγων κυττάρων αφού υποβληθεί σε μίτωση. Κατά συνέπεια, η διαδικασία επιδιόρθωσης του DNA είναι συνεχώς ενεργή καθώς ανταποκρίνεται σε βλάβες στη δομή του DNA. Όταν οι κανονικές διεργασίες αποκατάστασης αποτύχουν ή δεν εμφανίζεται κυτταρική απόπτωση, μπορούν να εμφανιστούν ανεπανόρθωτες βλάβες στο DNA, συμπεριλαμβανομένων των θραυσμάτων διπλής έλικας και των διασυνδέσεων DNA^[3][4]. Αυτό μπορεί τελικά να οδηγήσει σε κακοήθεις όγκους ή καρκίνο.

Ο ρυθμός επιδιόρθωσης του DNA εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του κυτταρικού τύπου, της ηλικίας του κυττάρου και του εξωκυτταρικού περιβάλλοντος. Ένα κύτταρο που έχει συσσωρεύσει μεγάλη ποσότητα βλάβης στο DNA του ή ένα που δεν μπορεί να επισκευάσει αποτελεσματικά τις βλάβες που προκαλούνται στο DNA του μπορεί να εισέλθει σε μία από τις τρεις πιθανές καταστάσεις:

1. μια μη αναστρέψιμη κατάσταση αδράνειας, γνωστή ως γήρανση
2. αυτοκτονία κυττάρου, επίσης γνωστή ως απόπτωση ή προγραμματισμένος θάνατος του κυττάρου
3. ανεξέλεγκτη κυτταρική διαίρεση, η οποία μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός όγκου που μπορεί να προκαλέσει την εμφάνιση καρκίνου

Η ικανότητα επιδιόρθωσης του DNA ενός κυττάρου είναι ζωτικής σημασίας για την ακεραιότητα του γονιδιώματός του και συνεπώς για την κανονική λειτουργικότητα αυτού του οργανισμού. Πολλά γονίδια που αρχικά αποδείχθηκαν ότι επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής έχουν αποδειχθεί ότι εμπλέκονται στην αποκατάσταση και προστασία της βλάβης του DNA.^[5]

Το βραβείο Νόμπελ Χημείας για το 2015 απονεμήθηκε στους Τόμας Λίνταλ, Πωλ Μόντριτς και Αζίζ Σανκάρ για την εργασία τους στους μοριακούς μηχανισμούς των διαδικασιών επιδιόρθωσης DNA.^[6][7]