Исследователи из Национального института здоровья США (NIH) обнаружили области в ДНК нейронов, которые накапливают однонитевые разрывы (ОР). Их накопление, по-видимому, уникально для нейронов и ставит под сомнение общепринятые представления о причине повреждения ДНК и его потенциальных последствиях для нейродегенеративных заболеваний.

Поскольку нейронам для правильного функционирования требуется много кислорода, они подвергаются воздействию высоких уровней свободных радикалов. Это токсичные соединения, которые способны повреждать ДНК внутри клеток. Обычно такие процессы происходят случайно. Однако в этом исследовании повреждение нейронов часто обнаруживалось в определенных областях ДНК — энхансерах, которые контролируют активность близлежащих генов.

Полностью зрелым клеткам, таким как нейроны, не нужно, чтобы все их гены были активными одновременно. Один из способов, которым клетки могут контролировать активность генов, заключается в наличии или отсутствии химической метки — метильной группы на конкретном строительном блоке ДНК. Более внимательное изучение нейронов показало, что значительное количество однонитевых разрывов возникает при удалении метильных групп, что обычно делает этот ген доступным для активации.

Объяснение, предложенное исследователями, состоит в том, что удаление метильной группы из самой ДНК создает ОР. При этом нейроны имеют несколько механизмов восстановления.

Это ставит под сомнение распространенное мнение о том, что повреждение ДНК — это процесс, который необходимо предотвратить. Напротив, по крайней мере в нейронах, это часть нормального процесса включения и выключения генов. Кроме того, это означает, что нарушение процесса репарации, а не повреждение самой ДНК, потенциально может привести к нейродегенеративным заболеваниям.