G-kvadruplex

Sajnos még nem sokat tudunk a négy szálból összeálló DNS-ről, a G-kvadruplexnek nevezett struktúrákról.  A friss kutatások szerint új módszert fejlesztettek ki ezeknek a molekuláknak az észlelésére és annak megfigyelésére, hogy hogyan viselkednek az élő sejtekben. 

A kutatók felfedezték, hogy az egyes fehérjék hogyan váltják ki a a G-quadruplex kibomlását. A munka eredményeképpen a jövőben új gyógyszereket fejleszthetnek ki, melyek képesek lesznek korlátozni a négyszeres spirálú DNS-t és megzavarni annak aktivitását. Az így kifejlesztett új gyógyszerek beavatkozhatnak, például akkor, amikor ez a furcsa és páratlan DNS hozzájárul a rákos daganatok növekedéséhez.

"Egyre növekszik a bizonyíték arra, hogy a G-quadruplexek fontos szerepet játszanak az élet szempontjából létfontosságú folyamatok széles körében és számos betegségben"

- írta Ben Lewis, a londoni Imperial College kémiai tanszékének képviseletében sajtóközleményében.

Megállított burjánzás

Általában a G-quadruplexek sokkal nagyobb arányban termelődnek a rákos sejtekben, mint az egészséges sejtekben. Már eddig is több különböző tanulmány kapcsolta össze a négyszálú DNS jelenlétét a rákos sejtek gyors osztódásával, ami a tumor növekedéshez vezet. A tudósok feltételezték, hogy a különös DNS gyógyszerekkel történő megcélzása lelassíthatja vagy akár teljesen megállíthatja ezt a féktelen sejtosztódást. Néhány olyan tanulmány is született már, ami támogatja ezt az elképzelést.

"A tudásunkból eddig hiányzó láncszem ennek a szerkezetnek a közvetlen, élő sejtekben történő megfigyelése volt"

- mondta Lewis. Más szóval, a tudósoknak szükségük volt egy jobb módszerre ahhoz, hogy megfigyeljék ezeket a DNS-molekulákat működés közben. Az új kutatás eredményei már el is kezdték pótolni ezt a hiányzó tudást.

Fény derül a titkokra

G-quadruplex olyképpen is kialakulhat, ha egy kétszálú DNS-molekula egyszerűen átcsavarodik önmagán, vagy esetleg amikor több DNS-szál kapcsolódik egyetlen, guanin néven ismert nukleinsavhoz, ami a DNS egyik építőköve - írta a Discover Magazine. 

Ahhoz, hogy felfedezzék ezt a rendhagyó DNS molekulát a sejtekben, a kutatók csapata egy DAOTA-M2 nevű vegyianyagot használt, ami képes fluoreszcens fényt kibocsátani, amikor a G-quadruplexekhez kötődik. A csapat, ahelyett, hogy csak a fényforrás fényességét mérte volna meg, ami a DNS-molekulák koncentrációjától függően változik, azt is megvizsgálta, hogy a fény mennyi ideig ragyogott.

A felfénylés időtartamának mérése és nyomon követése segített a kutatóknak megérteni, hogy a különböző molekulák hogyan lépnek kölcsönhatásba az élő sejtekben található négyszálú DNS-sel. Amikor egy molekula rátapadt a DNS-szálra, kiszorította a ragyogó DAOTA-M2 vegyületet, aminek következtében a fény gyorsabban kialudt, mintha a vegyianyag a helyén maradt volna.

Ezekkel a különböző hatásos módszerekkel a csapat két fehérjét, úgynevezett helikázokat azonosított, melyek kibontják a négyszálú DNS szálait, és hatékonyan elindítják azok lebontásának folyamatát.

Új hatásmechanizmus

De ebben még nem merült ki az új felfedezések listája. A kutatók más olyan molekulákat is azonosítottak, melyek hozzá képesek kötődni a DNS-hez. Ezeknek a frissen azonosított és megfigyelt molekuláris kölcsönhatásoknak a jövőbeli tanulmányozása segíthet a tudósoknak a DNS-hez kötődő új hatásmechanizmussal dolgozó gyógyszerek tervezésében és kifejlesztésében.

"Sok kutató érdeklődött a G-quadruplexhez kötődő molekulák iránt, meglátva bennük a rákbetegség új módszert kínáló potenciális gyógyszerét" - mondta nyilatkozatában Ramon Vilar, az Imperial College gyógyászati ​​szervetlen kémia professzora. "A módszerünk elősegíti e potenciális új gyógyszerek megértését és kifejlesztését." A kutatásról szóló anyagokat egy új tanulmányban, tették közzé január 8-án a Nature Communications tudományos folyóiratban.

(Forrás: Phys Kép: Unsplash)

Ez is érdekelhet:

RNS-DNS molekulaleves keverékéből keletkezhetett a földi élet A vegyészek és molekuláris biológusok által hosszú ideje elfogadott hipotézis szerint a Földön ősi replikálódó RNS molekulák útján, a fehérjék és a DNS előtt keletkezett az élet. Az elméletet először Alexander Rich javasolta 1962-ben, a friss kutatások azonban ellentmondnak ennek. A nemrégiben készült tanulmányok azt sugallják, hogy az RNS és a DNS valójában együtt alakulhattak ki.

Az USA-t megrázták az online rendelhető DNS tesztek nyomán kitörő botrányok A humán genetikában az elmúlt évtized egyik meghatározó trendjévé váltak az online rendelhető DNS tesztek, az adatbázisok segítségével a rendőrök bujkáló gyilkosokat fogtak el, és úgy tűnik van még bőven csontváz abban a szekrényben, melynek zárját a DNS adatai nyitják.

Dogmadöntő felfedezések - a DNS nem az egyetlen géneket hordozó molekula Egy tavaly elvégzett számítógépes elemzés rámutatott, hogy kémiai vegyületek millióit fel lehet használni genetikai információk tárolására. Ez felveti a további kérdést: akkor miért éppen a DNS hordozza ezt a funkciót?