細胞はDNAのコピーを継続的に作成して、それを分割できるようにします。これには、DNA二重らせんを解凍し、2つの鎖のそれぞれを新しいDNAのテンプレートとしてコピーする必要があります。コピーは、コピーの間違いをキャッチするために骨の折れるように校正されています。しかし、このすべてのケアにもかかわらず、DNAの一部が誤って2回コピーされることはほとんどなく、染色体外DNA（ecDNA）フラグメントを形成することはほとんどありません。
セルは、形成されるとこれらの余分なコピーを分解する方法がありますが、それらが十分に劣化していない場合、大混乱を引き起こす可能性があります。 2013年、フランシスクリックチームは、ECDNAを染色体DNAに戻すことができることを示し、がんや自己免疫疾患に寄与する可能性のある削除と再配列を引き起こすことを示しました。
研究者は、ヘリカーゼとして知られるDNAのコピーを開始する原因となるタンパク質も、Ecdna形成の最初のチェックを提供することを発見しました。ヘリカーゼは、DNAがすでに解凍されているかどうかを知ることができ、たとえばDNAが誤って2回コピーされている場合、コピーすべきではありません。
チームは、ヘリカーゼがメチル基と呼ばれる小さな化学修飾を運ぶことを示しました。これにより、DNAがすでに開いている場合は、DNAのコピーの開始をブロックします。これが故障してコピーが開始されると、他のタンパク質がDNAの端に結合し、酵素を急速に補充してそれを破壊します。
この所見は、ヘリカーゼの変異によって引き起こされるいくつかの病気に光を当てるのに役立ちます。たとえば、メチル基を除去する変異は早老に関連していますが、DNAの端への結合を防ぐ変異は癌および自己免疫疾患に関係しています。
さらなる研究では、ECDNAの検出と破壊に関与するタンパク質が、がんや自己免疫疾患の新しい治療法を開発するために活用される可能性があるかどうかを調べます。
この研究は、フランシスクリック研究所、がん研究英国、ウェルカムサンガー研究所、医学研究評議会によって資金提供されました。
