Открита е нова форма на ДНК в човешките клетки

Нова структура на ДНК е открита в живи клетки за първи път от екип от австралийски учени. Това изследване открива път за безпрецедентно проучване на сложните процеси, които управляват огромната библиотека с информация и инструкции на генома, съобщава IFLScience.

Днес почти няма човек, който да не знае, че ДНК образува двойна спирала от две допълващи се (комплементарни) вериги, съставени от четири бази, кодиращи генетичната информация - аденин (А), гуанин (G), тимин (Т) и цитозин (С).

Оказва се, че в живите организми ДНК може да съществува под много различни форми, които са значително по-сложни от двойната спирала.

За първи път през 1993 г. в лабораторни проби е наблюдавана в отделни региони от ДНК участъци с четворна спирала (т.нар. quadruplex DNA) - i-мотиви - вид вторична форма.

I-мотиви се забелязват в секвенирани генома, където има много цитозин. В тези участъци цитозините се отклоняват от нормата и образуват връзки помежду си, вместо да се свързват с гуанин в противоположната нишка.

^{Day et al / Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2014}

Но тъй като тези форми се наблюдават само при изкуствени условия с висока рН, i-мотивите първоначално бяха отхвърлени като любопитни химически пренареждания като реакция на киселинността.

През последните години обаче учените започват да подозират, че i-мотивите се срещат не само естествено, но и че те могат да играят роля в регулирането кои гени да се експресират. Разбира се, намирането на малки ДНК възли между 6-те милиарда двойки нуклеотидни бази в една човешка клетка не е лесна задача.

Постижението на Института по медицински изследвания Garvan, публикувано в Nature Chemistry, се случи след като бе създаден един вид  микроскопичен инструмент iMab - фрагмент от антитяло, идеално приспособен да се прикрепи към всеки i-мотив в ядрото на клетката. След като са били свързани, учените могат визуално да потвърдят наличието на всички i-мотиви, защото антитялото е белязано с флуоресцентно багрило.

Учените установиха, че i-мотивите се формират главно в края на фазата на клетъчния цикъл G1. По това време клетката се увеличава по размер и синтезира РНК и протеини, необходими за синтеза на ДНК. Новите структури обикновено се появяват в промоторните области на ДНК (последователности, които контролират активността на определени гени). Според изследователите i-мотивите могат да участват в регулирането на генната активност като "включват" и "изключват" гените. Допълнителни изследвания ще покажат каква е ролята на новите структури в човешкото тяло.

Още по темата

20/11/2016

Животът

ДНК може да бъде четворна спирала