Найдена ДНК из четырех, а не из двух нитей

21 января 2013 в 18:00

О том, что могут существовать какие-то иные формы, нежели двойная спираль ДНК, ученые догадывались, но проверить гипотезу было непросто.

днк
University of Cambridge

Исследователи из Кембриджа, работающие под руководством Шанкара Баласубраманяна (Shankar Balasubramanian, на фото), обнаружили структуру ДНК, которая состоит не из классических двух, а из четырех нитей. Ученые объяснили появление такого природного "нововведения" и придумали, как с его помощью диагностировать и бороться с раковыми заболеваниями.

Двойная спираль ДНК. Что может быть более постоянным, чем эта ставшая для науки культовой структура? О том, что могут существовать какие-то иные формы, ученые догадывались, но проверить гипотезу было непросто.

В лаборатории им удалось синтезировать молекулу ДНК, по форме напоминающую квадрат. Для этого они взяли цепочки, богатые гуанином (одним из четырех азотистых оснований). Полученное соединение назвали "G-квадруплексными структурами".

днк
Структура ДНК из четырех нитей (здесь и далее - иллюстрация Jean-Paul Rodriguez, Giulia Biffi)
University of Cambridge

Теоретически подобные макромолекулы могли бы случайно образовываться в живых клетках, если бы особые водородные связи сшивали четыре гуанина, расположенные в разных частях цепочки ДНК, богатой этими основаниями. Например, известно, что много гуанина в теломерах – защитных концевых участках хромосом.

Исследователи ранее также выяснили, что в раковых клетках малые молекулы, которые отвечают за образование и стабилизацию G-квадруплексов, могут повреждать теломеры.

Кроме того, тщательное изучение генетического материала человека на предмет участков, богатых гуанином, показало, что "квадратные ДНК" могли бы образоваться в областях, которые определяют работу регулирующих генов, в частности тех, что вызывают образование злокачественных опухолей. Таким образом, само их наличие может сигнализировать о "поломке", которая приводит к образованию опухоли.

Чтобы обнаружить G-квадруплексы в живых клетках, команда профессора Баласубраманяна создала антитела, которые прикрепляются к необычным структурам, но игнорируют двухцепочечные спирали ДНК. Для того чтобы иметь возможность увидеть места будущего закрепления, исследователи подвесили на антитела флуоресцирующие маркеры.

Когда ученые соединили полученную субстанцию с культурой клеток человека, они увидели, что антителами обрастают многие части хромосом, и только четверть "маячков" садится на теломеры. Происходит это в ходе так называемой с-фазы, когда клетка копирует свою ДНК, непосредственно перед делением на части.

днк
Ученые проявили наличие четырехниточной ДНК в клетках при помощи флуоресцентных маркеров
Jean-Paul Rodriguez, Giulia Biffi

"Пока наши исследования находятся на начальной стадии, но в будущем, когда мы сможем точно определять местоположение G-квадруплексов, мы получим лучший контроль над необходимыми генами и клеточными процессами, ход которых изменяется при заболеваниях, подобных раку", — прогнозирует профессор.

Напомним, что именно увеличение воспроизведения ДНК, которое определяют мутировавшие онкогены, и приводит к появлению злокачественных опухолей.

Пока это лишь далекое будущее, подчеркивают авторы работы в журнале Nature Chemistry. Ученым еще предстоит разобраться, действительно ли за неправильную работу клеток отвечают "подсвеченные" участки ДНК.

По материалам: Вести.ру
Заметили ошибку?
Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter
Нет комментариев
Реклама
USD 25.77
EUR 27.74
Последние новости