Найдена ДНК из четырех, а не из двух нитей

Поделиться
Найдена ДНК из четырех, а не из двух нитей Структура ДНК из четырех нитей (здесь и далее - иллюстрация Jean-Paul Rodriguez, Giulia Biffi) © University of Cambridge
О том, что могут существовать какие-то иные формы, нежели двойная спираль ДНК, ученые догадывались, но проверить гипотезу было непросто.

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".

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.

Ученые проявили наличие четырехниточной ДНК в клетках при помощи флуоресцентных маркеров
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. !zn

Поделиться
Заметили ошибку?

Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter или Отправить ошибку

Добавить комментарий
Всего комментариев: 0
Текст содержит недопустимые символы
Осталось символов: 2000
Пожалуйста выберите один или несколько пунктов (до 3 шт.) которые по Вашему мнению определяет этот комментарий.
Пожалуйста выберите один или больше пунктов
Нецензурная лексика, ругань Флуд Нарушение действующего законодательства Украины Оскорбление участников дискуссии Реклама Разжигание розни Признаки троллинга и провокации Другая причина Отмена Отправить жалобу ОК
Оставайтесь в курсе последних событий!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Следить в Телеграмме