13 января
Василий Парфенов

Четырехцепочечную ДНК впервые увидели в действии в человеческих клетках

6.0

Привычный еще со школьной скамьи вид двухцепочечной спирали ДНК — не единственная форма, которую приобретает эта молекула. Изредка она причудливо закручивается четырьмя цепочками и в таком состоянии часто встречается в опухолевых клетках. Ученым впервые удалось зафиксировать эту форму ДНК в действии, что поможет лучше ее изучить и создать новые лекарства от рака.

Четырехцепочечную ДНК впервые увидели в действии в человеческих клетках
Трехмерная модель G-квадруплекса / ©helixray, YouTube

Команда биологов из Имперского колледжа Лондона опубликовала результаты своей работы в рецензируемом журнале Nature Communications. Ученые использовали специальное химическое соединение DAOTA-M2, которое избирательно прикрепляется к четырехцепочечной ДНК и при этом светится. Так удалось непосредственно наблюдать внутриклеточные процессы, в которых задействована эта необычная молекула.

По длительности свечения и яркости излучаемого света оценивали интенсивность и время протекающих реакций. Когда другая молекула прикрепляется к ДНК, она заменяет DAOTA-M2, и флуоресцирующее соединение становится ярче. Таким образом, самые интенсивно светящиеся области в клетке могут быть, например, областью наиболее активной транскрипции дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Ученым удалось идентифицировать два специфических протеина из класса хеликаз. Они специализируются на четырехцепочечной структуре, разматывают ее и начинают процесс уничтожения аномальной ДНК. Еще две обнаруженные молекулы, предпочитающие подобную форму дезоксирибонуклеиновой кислоты, предстоит изучить подробнее — их роль не до конца ясна.

Четырехцепочечную ДНК впервые увидели в действии в человеческих клетках
Свечение DAOTA-M2 в клетках, показывающее его присутствие. Чем ближе цвет на рисунке к синему, тем дольше пигмент наблюдался. В зависимости от условий, время существования DAOTA-M2 было разным, а значит отличалась и интенсивность формирования G-квадруплексов / ©Summers, P.A., Lewis, B.W., Gonzalez-Garcia, J. et al. Visualising G-quadruplex DNA dynamics in live cells by fluorescence lifetime imaging microscopy. Nat Commun 12, 162 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-020-20414-7

Новый метод британских биологов потенциально способен значительно продвинуть вперед разработку целого нового класса противораковых препаратов. Последние годы сразу несколько групп исследователей рассматривают четырехцепочечную ДНК в качестве мишени для терапии. Но, поскольку ее функции в опухолевых клетках были не до конца понятны, процесс двигался довольно медленно.

Такую аномальную форму дезоксирибонуклеиновой кислоты называют G-квадруплексом. Обычно она встречается в клетках микроорганизмов, а у животных, тем более млекопитающих, до 2014 года четырехцепочечные молекулы ДНК не фиксировали. Позднее выяснилось, что чаще всего G-квадруплекс формируется в опухолевых клетках. Однако причины такого поведения не совсем понятны — ясно только, что повышенное содержание четырехцепочечной ДНК связано с ускоренным ростом раковых тканей.

Известно два способа формирования G-квадруплексов. В первом случае одна двухцепочечная молекула ДНК складывается особым образом. Альтернативный вариант — несколько цепочек дезоксирибонуклеиновой кислоты сворачиваются вокруг гуанина. В этом случае они изначально могли принадлежать как двум, так и трем или даже четырем отдельным молекулам.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

Позавчера, 15:57
Илья Ведмеденко

В Сеть выложили новые изображения мощнейшего в истории Китая авианосца, который находится на заключительной стадии строительства. Кроме того, художник детально изобразил авиагруппу, состоящую из перспективных истребителей пятого поколения.

12 часов назад
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

12 октября
Елена Синицкая

Управление древностей Израиля обнародовало итоги раскопок огромного винодельческого комплекса. На нем в византийское и раннеисламское время делали виноградное вино, которым снабжали многие страны Средиземноморья.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

24 сентября
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: