G-квадруплексы ДНК найдены в живых клетках человека

Ученые считают, что G-квадруплексы образуются в ДНК, чтобы временно удерживать ее открытой и облегчать такие процессы, как транскрипция, когда читаются инструкции ДНК и производятся белки

обычно образует классическую форму двойной спирали – две нити намотаны друг на друга. Несколько других структур были сформированы в лаборатории, но это не обязательно означает, что они формируются в живых клетках.

Четырехспиральные структуры, называемые G-квадруплексами, ранее были получены в клетках. Однако используемая техника требовала либо уничтожения клеток, либо использования высоких концентраций химических зондов для визуализации их образования, поэтому их фактическое присутствие в живых клетках в нормальных условиях не отслеживалось.

Теперь исследовательская группа во главе с учеными Кембриджского университета изобрела флуоресцентный маркер, который способен прикрепляться к G-квадруплексам ДНК в живых клетках человека.

«Впервые мы смогли доказать, что четырех-спиральная ДНК существует в наших клетках как стабильная структура, созданная нормальными клеточными процессами», – говорят исследователи.

«Это заставляет нас переосмыслить биологию ДНК. Это новая область фундаментальной биологии, и она может открыть новые возможности в диагностике и лечении таких заболеваний, как ».

«Теперь мы можем отслеживать G-квадруплексы ДНК в клетках в реальном времени, и мы можем прямо спросить, какова их биологическая роль. Мы знаем, что они кажутся более распространенными в раковых клетках, и теперь мы можем выяснить, какую роль они играют и, возможно, как их блокировать, потенциально разрабатывая новые методы лечения».

Ученые считают, что G-квадруплексы образуются в ДНК, чтобы временно удерживать ее открытой и облегчать такие процессы, как транскрипция, когда читаются инструкции ДНК и производятся белки. Это форма экспрессии генов, где активируется часть генетического кода в ДНК.

G-квадруплексы ДНК, по-видимому, чаще ассоциируются с генами, участвующими в раке, и обнаруживаются в больших количествах в раковых клетках.

«Теперь, имея возможность визуализировать G-квадруплексы ДНК, мы можем отслеживать их роль в определенных генах и то, как они экспрессируются при раке», – говорят ученые.

«Эти фундаментальные знания могут открыть новые цели для лекарств, которые прерывают процесс».

Исследователи использовали очень яркую флуоресцентную молекулу в небольших количествах, которая была разработана, чтобы очень легко прилипать к G-квадруплексам ДНК.

Небольшие количества означали, что они не могли надеяться визуализировать каждый G-квадруплекс ДНК в клетке, но вместо этого могли идентифицировать и отслеживать отдельные G-квадруплексы ДНК, позволяя понять их фундаментальную биологическую роль, не нарушая их общую распространенность и стабильность в клетке.

Авторам удалось показать, что G-квадруплексы ДНК, по-видимому, образуются и рассеиваются очень быстро, предполагая, что они образуются только для выполнения определенной функции, и что потенциально, если они сохраняются слишком долго, они могут быть токсичными для нормальных клеточных процессов.


M. Di Antonio et al. Single-molecule visualization of DNA G-quadruplex formation in live cells. Nat. Chem, published online July 20, 2020; doi: 10.1038/s41557-020-0506-4

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

5 1 голос
Рейтинг

Подписывайтесь на наш новый канал в и наши каналы в соц.сетях
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Share via
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: