Vedci potvrdili novú štruktúru DNA vnútri ľudských buniek

Austrálskym vedcom sa podaril vykonať prelomový objav vo vede, konkrétne v oblasti ľudskej DNA. Táto nová štruktúra bola objavená v živých bunkách, čím sa otvorili cesty k ďalším dôležitým poznaniam. 


Takzvaný i-motif

Nová zložka DNA, ktorú identifikoval tím vedcov z The Garvan Institute of Medical Research, sa nazýva štruktúra i-motif.  Doteraz však existovala len „in vitro“, čiže mimo živého organizmu. „I-motif je štvorvláknový uzol DNA,“ vysvetľuje Marcel Dinger, vedúci výskumu. Ide o druh sekundárneho tvaru, ktorý bol prvýkrát pozorovaný v laboratórnych vzorkách DNA v roku 1993.

DNA vlákna sú tvorené z dvoch dlhých reťazcov vzájomne prepojených molekúl alebo nukleotidov, ktoré majú štyri dusíkaté bázy: adenín, guanín, tymín a cytozín. I-motif sa vyskytuje v sekvenciách genómu, kde existuje veľa cytozínov. V rámci týchto úsekov sa cytozíny odchyľujú od normy a vytvárajú navzájom väzby na opačnom vlákne, namiesto prepojenia s guanínom.

Vďaka tímu vedcov vieme, že sa štruktúra i-motif vyskytuje prirodzene v ľudských bunkách. Znamená to, že môže zohrávať významnú úlohu pri regulovaní génov.

Na odhalenie novej štruktúry vytvorili výskumníci techniku, ktorá vyvinula protilátku. Akýsi druh molekulárneho krvného obehu – protilátkový fragment iMab - je tvarovaný tak, aby sa pripojil ku štruktúre i-motif pri kontakte s jadrom bunky. Akonáhle dokážu naviazať spojenie, vedci môžu vizuálne potvrdiť prítomnosť i-motif, pretože protilátka je zlúčená s fluorescenčným farbivom.

„To, čo nás najviac nadchlo je to, že sme videli, že sa zelené škvrny - štruktúry i-motif - časom objavujú a miznú, takže vieme, že sa formujú, rozpúšťajú a formujú znova,“ uviedol vo svojom vyhlásení prvý autor Dr Mahdi Zeraati.

Náš komplexný genetický kód je vytvorený s oveľa zložitejšou symetriou ako len štruktúra dvojitej špirály, ktorú každý spája s DNA. Zdroj: Chris Hammang

O krok bližšie

Štruktúry i-motif sa objavujú v telomérach, na koncových častiach chromozómov, ktoré sú spojené so starnutím a ochorením. I-motif má tendenciu sa objavovať aj v tzv. oblastiach promótora - oblastiach DNA, ktoré kontrolujú, či sú gény zapnuté alebo vypnuté. „Je pravdepodobné, že sú tam, aby pomohli pri prepínaní alebo vypínaní génov a aby ovplyvnili, či je gén aktívne čítaný alebo nie“, tvrdí Zeraati.

Teraz, keď definitívne vieme, že táto nová forma DNA existuje v bunkách, poskytne výskumníkom mandát, aby zistili, čo tieto štruktúry robia v našom tele. Ako vysvetľuje Zeraati, odpovede môžu byť naozaj dôležité.

Nakoniec vedci pripomínajú, že budúce výskumy sa budú zameriavať na skúmanie úlohy štruktúry i-motif v normálnom fungovaní buniek. Okrem toho sa budú snažiť vysvetliť jej vplyv pri vzniku chorôb, akou je napríklad rakovina.

„Tento nový výskum nám pripomína, že existujú úplne odlišné štruktúry DNA – a mohli by byť pre naše bunky dôležité,“ tvrdí výskumník Daniel Christ.

Aj keď je pred nami dlhá cesta dláždená výskumami, niet pochýb, že ide o dôležitý objav v oblasti ľudskej DNA. Aj vďaka tomu sme zase o krok bližšie k lepšiemu poznaniu samého seba.

Výskum bol publikovaný vo vedeckom časopise Nature Chemistry


Zdroje: sciencealert.com; iflscience.com