НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

24.04.2018

ДНК внутри живой клетки может «завязываться в узлы»

Возможно, учебники по биологии придётся переписать. Группа учёных впервые обнаружила внутри живой клетки человеческого организма участок ДНК, напоминающий четырёхжильный узел, а не известную нам всем со школы двойную спираль.

Схема формирования «узелка» на цепочке ДНК
Схема формирования «узелка» на цепочке ДНК

Ранее такие «узелки», получившие название i-мотивы, наблюдались только в лабораторных условиях. Однако некоторые исследователи подозревали, что они встречаются и в живых клетках. Новая работа продемонстрировала, что в клетках человеческого тела i-мотивы не просто встречаются — они распространены довольно широко.

«Имеющиеся у нас изображения указывают на то, что это нормально, — рассказывает Марсель Динджер (Marcel Dinger), молекулярный биолог из Института медицинских исследований Гарвана (Garvan Institute of Medical Research) в Сиднее, Австралия. Динджер курировал новое исследование. — Вполне вероятно, что геномы всех клеток нашего тела образуют i-мотивы в определённые моменты времени».

Результаты работы опубликованы в издании Nature Chemistry.

Роль i-мотивов пока неясна. Возможно, они помогают организму управлять «включением» и «выключением» определённых генов, запуская или останавливая синтез соответствующих белков.

Четырёхжильные i-мотивы формируются только на небольших участках генома, они образуют что-то вроде «узелков» на поверхности хорошо знакомой нам по школьным учебникам гладкой спиралевидной структуры. Более того, не каждый фрагмент ДНК может «завязаться» в такой «узел» — для этого требуется наличие особой последовательности нуклеотидов.

I-мотивы были открыты в начале 1990-х, но первые эксперименты в этой области показали, что ДНК способна «завязываться узлом» только в кислой среде. Внутри живой клетки кислотности такого уровня быть не может, поэтому обнаружение i-мотивов вызвало весьма умеренный интерес со стороны медиков и биологов. Находку отнесли к интересным уникальным феноменам и позабыли.

Однако более поздние исследования внесли поправки в теорию. Оказалось, например, что i-мотивы могут образовываться и без присутствия кислоты, в ситуациях, когда ДНК становится слишком «тесно». Так как клеточное ядро — плотно заполненный органоид, учёные предположили, что i-мотивы способны формироваться и в естественной среде.

Взяв специфические антитела и модифицировав их таким образом, чтобы они начали флуоресцировать, авторы нового исследования начали поиск i-мотивов (теперь подсвеченных) в ядре живой клетки. Оказалось, что «узелки» в нём действительно присутствуют, правда, непостоянно. I-мотивы оказались способны «завязываться» и «развязываться» в зависимости от кислотности окружающей среды.

Кроме того, оказалось, что «узелки» обычно образуются не в самих генах, а на участках ДНК, называемых промоторами. Именно эти участки ответственны за активацию генов.

Возможно, что i-мотивы способны играть роль переключателей. Например, определённые условия меняют кислотность внутри клетки, стимулируя тем самым образование «узелка», он же, в свою очередь, запускает или выключает соответствующий ген. Впрочем, пока неизвестно, как работает этот переключатель (когда он переводится в состояние «вкл», а когда — «выкл»). Более того, неизвестно, работает ли он вообще — вполне вероятно, что i-мотивы на самом деле не играют никакой роли в управлении экспрессией генов. Чтобы выяснить это, потребуются дополнительные исследования.

Анна Керман


Источники:

  1. 22century.ru






Генетики нашли в ДНК мужчин следы древней «войны кланов»

Европейцы и азиаты посветлели независимо друг от друга

Современные высшие растения возникли в результате сдвига экспрессии генов

Генетики нашли «семью», состоящую из 13 миллионов человек

Прочитали рекордный по длине геном мексиканской амбистомы - 32 миллиарда пар нуклеотидных оснований

ДНК человека, умершего в 1827 году, восстановили без его останков

Генетики изучили жителей Новой Гвинеи

Ученые добавили две новые буквы в генетический код

В наших генах есть два «неандертальских процента»

Сколько у вас хромосом? История одной мутации

Инвестиции в редактирование генома

Распространение артритов объяснили исходом человека из Африки

Обнаружены гены, отвечающие за чувствительность к магнитному полю Земли

Вредные мутации в геноме усиливают влияние друг друга

Найдены 6 500 генов, отличающие мужчин от женщин

Антропологи извлекли ДНК древних людей из пещер без костных останков

Расшифровка генома ячменя принесла больше вопросов, чем ответов

Сибирские генетики сделали первые шаги к управлению фотосинтезом

Александр Баев – один из пионеров исследований генома человека

215 петабайт в одном грамме ДНК




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2013-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://genetiku.ru/ 'Genetiku.ru: Генетика'

Рейтинг@Mail.ru