Ученые нашли новую форму ДНК: не двойная спираль, а "запутанный узел"

Фото: news.bigmir.net

ДНК - не только двойная спираль! Ученые обнаружили новую ДНК структурц, которую раньше видели в лабораторных клетках, но не могли увидеть в живых.

Удивительная и замысловатая симметрия ДНК - "запутанный узел" 

Открытие "запутанного узла" ДНК в живых клетках ясно подтверждает, что генетический код выстроен с намного более замысловатой и удивительной симметрией, чем считалось ранее. Это, кроме двойной спирали, еще и формы, которые принимают молекулярные вариации.

"Когда мы думаем о ДНК, то представляем двойную спираль,  - сказал исследователь терапевтических антител Гарванского института медицинских исследований Австралии Дэниел Крайст.  -  Новое исследование показало, что существуют абсолютно другие ДНК структуры, которые так же важны для клеток."

Для чего нужна I-мотивация - вставка ДНК?

Новый компонент ДНК назвали структурой вставочного мотива - в оригинале i-motif (от слова intercalated - вставочный). Данный мотив был открыт еще в 1990 годах. Его наблюдали только в лабораторных условиях, но не встречали в реальных живых клетках. Команда Крайста установила, что i-мотив есть и у обычных живых клеток. Это означает, что такая структура важна для клеточной биологии. Раньше факт этого ставился под сомнение. Теперь ученые внимательней изучат роль "запутанного узла".

Четырехвитковый "узел" ДНК

"I-мотив это четырехвитковый узел ДНК,  - пояснил соавтор исследования, специалист по геномике Марсель Дингер.  - В структуре узла буквы цитозина одной цепи ДНК связываются между собой, что сильно отличается от двойной спирали." По словам руководителя еще одного такого исследования Махди Зераати, i-мотив - единственная из ДНК-структур, в которой задействована только одна цепочка, в отличие от других, которые тоже могут существовать в клетках. Другой вид ДНК-структуры - Г-квадруплекс (G4) ДНК, ученые нашли в человеческих клетках в 2013 году.

Антитела прицепляются к i-мотивам клеток

"Больше всего поразило, сообщил Махди Зераати, - как зеленые точки - i-мотивы - появлялись и исчезали. Мы поняли, что они могут образовываться, расползаться и появляться снова".

Хотя еще предстоит многое узнать, как функционируют i-мотивы, данное открытие показывает, что временные i-мотивы начинают образовываться обычно в поздний период жизненного цикла клетки, когда активно считывается ДНК. I-мотивы образуются преимущественно в промоторных участках - таких регионах ДНК, которые контролируют включение и выключение генов,  а также в теломерах - генетических маркерах, тесно связанных со старением. Теперь предстоит исследовать, что именно i-мотивы делают внутри живых организмов, какую роль они играют. Что важную - уже абсолютно понятно. Но какую именно?..