RAPORT

KORONAWIRUS: MAPY, STATYSTYKI, PORADY

Poczwórna helisa DNA bez tajemnic. Może mieć znaczenie przy powstawaniu raka

Badacze zbadali jak taka forma DNA powstaje i jaką rolę pełni (fot. BSIP/UIG Via Getty Images, zdjęcie ilustracyjne)

Naukowcy pierwszy raz w naturalnych warunkach zaobserwowali powstawanie i działanie poczwórnej helisy DNA. Taka struktura może mieć znaczenie w powstawaniu nowotworów.

Ekspert: Kolejny krok milowy w leczeniu raka jajnika

Dzięki terapii celowanej molekularnie pacjentki z kolejnym nawrotem raka jajnika, z mutacjami w genach BRCA, przeżywają ponad rok dłużej niż panie...

zobacz więcej

DNA występuje zwykle w postacie odkrytej w 1953 roku podwójnej helisy. Dwie nici ułożone w spiralę nawijają się wtedy wokół siebie. Możliwych jest jednak kilka także innych struktur, które udało się wytworzyć w sztucznych warunkach. Należy do nich poczwórna helisa (G4 – ang. G–quadruplex), w której łączą się z sobą cztery spiralne nici DNA.

Już wcześniej struktury G4 wykrywano w komórkach, ale konieczne do tego było zabicie komórki lub użycie wysokiego stężenia pewnych substancji (molekularnych sond) ukazujących powstawanie takiej struktury. Nie udawało się więc śledzić poczwórnej helisy w żywej komórce, w naturalnych warunkach.

Zespół z University of Cambridge i innych brytyjskich ośrodków opracował natomiast nową metodę, która na to pozwala. Umożliwia przy tym podpatrywanie, jak taka forma DNA powstaje i jaką rolę pełni.

Okazuje się, że poczwórna helisa powstaje i znika bardzo szybko. Sugeruje to, że jest potrzebna tylko do spełnienia konkretnej funkcji, a gdyby zachowała się dłużej, mogłaby nawet być toksyczna dla komórki. Naukowcy sądzą, że poczwórna helisa powstaje na pewien czas po to, aby DNA mogło zostać odczytane (tzw. transkrypcja) i aby na podstawie tej informacji komórka mogła tworzyć odpowiednie białka.

Milczący DNA dużo powie, jeśli mu zadać odpowiednie pytania. Choćby o raka

Genom. Miliardy par zasad DNA, a genów w tym tylko kilka procent. Reszta to z pozoru nieużywane bla, bla, bla, zapisane z czterech liter: A, G, C,...

zobacz więcej

Nietypowa struktura wydaje się pojawiać częściej przy genach uczestniczących w powstawaniu raka.

– Po raz pierwszy byliśmy w stanie udowodnić, że poczwórna helisa DNA istnieje w naszych komórkach jako stabilna struktura tworzona w normalnych komórkowych procesach. Każe nam to przemyśleć biologię DNA. To nowa era dla podstawowych badań biologicznych, która może otworzyć nowe drogi dla diagnostyki i terapii chorób takich jak nowotwory – przekonuje prof. sir Shankar Balasubramanian, jeden z autorów pracy opublikowanej w piśmie „Nature Chemistry”.

– Możemy teraz śledzić formy G4 w komórkach, w czasie rzeczywistym i sprawdzać, jaka jest ich biologiczna rola. Struktury te wydają się częściej występować w komórkach nowotworowych, a teraz możemy sprawdzać, co w nich robią i być może je blokować, potencjalnie opracowując nowe terapie – dodaje badacz.

Cząsteczki miedzi likwidują komórki rakowe

Belgijskim naukowcom udało się zlikwidować komórki rakowe przy pomocy cząsteczek miedzi. Nowa metoda mogłaby zastąpić chemioterapię w leczeniu 60...

zobacz więcej

Kluczem do sukcesu brytyjskich biologów był nowego rodzaju marker, który oddziałuje z G4 DNA i pozwala na wykrywanie go pod mikroskopem. Ta fluorescencyjna cząsteczka emituje dużo światła, nawet w małych ilościach i łatwo łączy się z poczwórną helisą.

– Naukowcy potrzebują specjalnych sond, aby obserwować molekuły w żywych komórkach, jednak sondy te mogą czasami oddziaływać z obserwowanym obiektem. Dzięki użyciu mikroskopii jednocząsteczkowej możemy obserwować sondy o 1000 razy mniejszym stężeniu niż wykorzystywane wcześniej. W tym przypadku, nasza sonda dołącza się do G4 DNA tylko na milisekundy bez wpływania na jej stabilność. To umożliwia badanie zachowania formy G4 w jej naturalnym środowisku, bez zewnętrznych wpływów – wyjaśnia jeden z badaczy, dr Aleks Ponjavic.

źródło:
Zobacz więcej