Австралийские ученые обнаружили в клетках организма человека необычные "узловые" структуры ДНК (i-мотивы). Как сообщает Naked science, ранее подобные структуры удавалось получить только в лабораторных условиях, в живых клетках они были обнаружены впервые.
Самая известная форма ДНК - знаменитая двойная спираль, но более короткие последовательности могут иметь и другую конструкцию. В двойной спирали азотистые основания (аденин, гуанин, тимин, цитозин) одной из двух цепей соединены с основаниями другой в строгом соответствии: например, гуанин объединяется только с цитозином. Структура i-мотива - крестообразный узел, в котором цитозин "сплетается" с цитозином на той же цепи. Впервые ученые обнаружили такие конструкции в 1990-х - тогда i-мотивы удалось получить искусственно. Наиболее пригодной для них оказалась кислая среда, нехарактерная для организма человека, поэтому исследователи сомневались, что эти структуры когда-нибудь обнаружатся в человеческих клетках.
В ходе исследования ученые создали микроскопический "инструмент" iMab - особый фрагмент антитела, способный распознавать i-мотивы и связываться с ними. Эти фрагменты не соединяются со спиральными структурами ДНК и нетипичными конструкциями других типов. iMab снабдили светящимися метками и ввели в человеческие клетки, принадлежащие к нескольким клеточным линиям. Это позволило установить, где именно в клеточных ядрах располагались i-мотивы.
Ученые установили, что i-мотивы формируются в основном в конце фазы клеточного цикла G1. В это время клетка увеличивается в размерах и синтезирует РНК и белки, необходимые для синтеза ДНК. Новые структуры обычно появляются в промоторных участках ДНК (последовательностях, контролирующих активность определенных генов). По мнению исследователей, i-мотивы могут участвовать в регулировании активности генов, "включая" и "выключая" их. Дальнейшие исследования покажут, какую роль новые структуры играют в человеческом организме.
Ранее ученые обнаружили, что ДНК могут принимать любые формы, выходя далеко за пределы привычной "двойной спирали". Авторы установили, что двойная спираль, которая впервые была описана Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 году, представляет собой всего лишь небольшой участок макромолекулы.