Кто здесь? В живых клетках человека обнаружили редкую разновидность ДНК

12 января 2021, 12:03

Две тонкие нити, скрученные вместе в спираль, это знаковая форма молекулы ДНК. Но иногда ДНК может образовывать редкую четверную спираль, которую заметили в живых клетках

Об этих четырехцепочечных ДНК, известных как G-квадруплексы, известно немного, но ученые из Лондона разработали новый способ обнаружения этих странных молекул и наблюдения за их поведением в живых клетках.

Видео дня

В новом исследовании команда описала, как определенные белки вызывают распад G-квадруплекса; в будущем их работа может привести к созданию новых лекарств, которые захватывают четырехспиральную ДНК и нарушают ее активность. Например, лекарственные препараты могут вмешиваться, когда такая ДНК будет связана с ростом раковой опухоли.

«Появляется все больше свидетельств того, что G-квадруплексы играют важную роль в широком спектре жизненно важных процессов и в целом ряде заболеваний», — говорится в заявлении автора исследования Бен Льюиса с химического факультета Имперского колледжа Лондона.

Согласно заявлению, в целом, G-квадруплексы возникают в раковых клетках гораздо чаще, чем в здоровых клетках.

Различные исследования связывают наличие четырехцепочечной ДНК с быстрым делением раковых клеток, процессом, который приводит к росту опухоли; поэтому ученые предположили, что нацеливание на странную ДНК с помощью лекарств может замедлить или остановить это необузданное деление клеток. Некоторые исследования уже подтверждают эту идею.

«Но недостающим звеном было отображение этой структуры непосредственно в живых клетках», — сказал Льюис. Другими словами, ученым нужен был лучший способ наблюдать за этими молекулами ДНК в действии.

G-квадруплексы могут образовываться либо когда одна двухцепочечная молекула ДНК складывается сама по себе, либо когда несколько цепей ДНК соединяются в одной нуклеиновой кислоте, известной как гуанин, — одном из строительных блоков ДНК.

Чтобы обнаружить эту причудливую ДНК в клетках, команда использовала химическое вещество под названием DAOTA-M2, которое излучает флуоресцентный свет, когда связывается с G-квадруплексами. Вместо того, чтобы измерять только яркость света, которая меняется в зависимости от концентрации молекул ДНК, команда также отслеживала, как долго сохраняется свет.

Отслеживание того, как долго сохраняется свет, помогло команде увидеть, как различные молекулы взаимодействуют с четырехцепочечной ДНК в живых клетках.

Когда молекула цепляется за нить ДНК, она вытесняет светящийся DAOTA-M2, в результате чего свет гаснет быстрее, чем если бы химическое вещество оставалось на месте. Используя эти методы, команда определила два белка, называемые геликазами, которые раскручивают цепи четырехцепочечной ДНК и запускают процесс их разрушения.

«Многие исследователи интересовались потенциалом молекул, связывающих G-квадруплекс, в качестве потенциальных лекарств от таких заболеваний, как рак. Наш метод поможет улучшить наше понимание этих потенциальных новых лекарств», — говорится в заявлении Рамона Вилара, профессора медицинской неорганической химии в Лондоне.

Ранее НВ писал, что ученые из США определили, как формируются предраковые повреждения на ДНК нашей кожи при воздействии солнечного света. Это позволит создать новые средства защиты кожи от солнца.

Согласно результатам исследования ученых из Кейсовского университета Западного резервного района штата Огайо, при воздействии солнечного ультрафиолетового излучения на ДНК кожи могут формироваться предраковые поражения в течение всего трех пикосекунд. Пикосекунда — это одна триллионная часть секунды.

По словам ученых, подобные поражения и мутации ДНК нашей кожи формируются каждую секунду, когда мы подвергаемся воздействию солнечного света.

Несмотря на то, что ферменты в наших клетках восстанавливают большинство из этих мутаций, даже незначительное их количество может привести к развитию рака кожи.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X