Краткий обзор контрольных точек повреждения ДНК и репарации в клетках млекопитающих

ДНК эукариотических клеток, включая клетки сосудов, постоянно подвергается воздействию химических веществ, свободных радикалов и ионизирующего излучения вследствие факторов окружающей среды, образования побочных продуктов внутриклеточного метаболизма или медицинской терапии. Повреждения могут быть ограниченными — изменёнными основаниями ДНК и апуриновыми/апиримидиновыми участками, — либо обширными, например в виде двунитевых разрывов ДНК. Ядерные белки распознают эти повреждения и инициируют рекрутирование белковых комплексов к месту повреждения. Затем белки — преобразователи сигнала, посредники и, наконец, эффекторные белки — фосфорилируют мишени, например p53, что в конечном итоге приводит к остановке клеточного цикла на контрольных точках G1/S, внутрифазной S или G2/M до устранения повреждения. Нарушение остановки клеточного цикла на соответствующих контрольных точках связано с нестабильностью генома и онкогенезом. После остановки клеточного цикла механизмы репарации ДНК могут эффективно устранять повреждение. К основным путям репарации в клетках млекопитающих относятся репарация оснований, нуклеотидная эксцизионная репарация, репарация неспаренных оснований и репарация двунитевых разрывов ДНК. При успешной репарации остановка клеточного цикла может быть снята. Если репарация не удалась, например из-за высокой дозы повреждающих ДНК агентов или генетических дефектов механизмов репарации ДНК, это может привести к постоянной остановке клеточного цикла (клеточному старению), апоптозу или онкогенезу.