Šiųmetė Nobelio premija chemijos srityje skirta Jungtinės Karalystės mokslininkui Tomui Lindahliui ir JAV mokslininkams Paului Modrichui ir Azizui Sancarui už DNR reparacijos molekulinių mechanizmų tyrimus. Šie trys mokslininkai nustatė, kaip ląstelės „išgydo“ DNR pažaidas ir apsaugo genetinę informaciją. Tokie fundamentiniai tyrimai padeda suprasti ligų priežastis ir gali pagelbėti kuriant naujus vaistus nuo vėžio.

Vilniaus universiteto Biotechnologijos instituto Baltymų-nukleorūgščių sąveikos tyrimo skyriaus vedėjas prof. Virginijus Šikšnys paaiškino, kad mūsų DNR molekulėje visa informacija užrašyta keturiais nukleotidais. „Veikiant įvairiems išoriniams veiksniams, pavyzdžiui, saulės UV spinduliuotei ar rūkant, DNR molekulėje atsiranda pažaidos, t. y. klaidingi nukleotidai, kurie pakeičia ląstelės vystymosi programą. Tai sukelia įvairias ligas ir susirgimus. Veikiant saulės spinduliams, pažeidimų DNR molekulėse per dieną atsiranda tūkstančiai. Mes išgyvename dėl to, kad ląstelėse yra sistemos, kurios leidžia šiuos pažeidimus ištaisyti“, – pasakoja prof. V. Šikšnys.

Tai padaryti leidžia DNR reparacijos fermentų sistemos. Kol jos veikia, saulės spinduliai nesukelia mirtino pavojaus. Jeigu šios DNR pažaidos taisymo sistemos sutriktų, greitai susirgtume kokiomis nors ligomis: „Galima išskirti tris skirtingus DNR pažaidų tipus. Vienu atveju ši pažaida atsiranda, kai DNR molekulėje viena heterociklinė bazė pasikeičia į kitą. Kitu atveju atsiranda sudėtingesnės pažaidos, kurioms ištaisyti reikia išpjauti kelis nukleotidus. Trečiu atveju pažaidos atsiranda, kai pažeista DNR grandinė poruojasi su teisinga DNR grandine replikacijos metu. Taip susidaro neteisingai suporuotos DNR molekulės. Jose neteisingai suporuotas bazes reikia pašalinti ir taip ištaisyti klaidą. Kiekvienai pažaidų rūšiai skirta atitinkama DNR reparacijos sistema.“

Šios sistemos mums gyvybiškai svarbios. Pavyzdžiui, vėžinėse ląstelėse jos aiškiai sutrikusios, užtat šiose ląstelėse atsiranda labai daug pažaidų, dėl kurių ląstelės greitai mutuoja. Todėl, pašnekovo teigimu, sunku surasti vaistų nuo vėžio. Supratę, kaip veikia DNR pažaidos taisymo mechanizmai, galbūt galėsime surasti naujus vaistus, padėsiančius kovoti su vėžiu.

2015 m. Nobelio premijos laureatai tyrinėjo skirtingas DNR pažaidų reparacijos sistemas. T. Lindahlio tyrimai leido atrasti molekulinę mašineriją, kuri apsaugo mūsų DNR nuo atsitiktinių bazių pokyčių ir užtikrina genetinės informacijos stabilumą. A. Sancaras nustatė mechanizmą, kurį ląstelės naudoja tam, kad ištaisytų ultravioletinių spindulių sukeltas pažaidas DNR molekulėje. Jeigu žmones, turinčius tokios sistemos sutrikimą, veikia saulė, jie rizikuoja susirgti odos vėžiu. P. Modrichas pademonstravo, kaip ląstelės ištaiso klaidas, kurios atsiranda, kai DNR molekulė savaime padvigubėja dalijantis ląstelėms. Šis mechanizmas tūkstančius kartu sumažina tokių klaidų dažnumą.