Новости
Биологи узнали секрет распутывания четырехцепочечной ДНК / 18.05.2016
Источник: Popnano.RU
Молекулярные биологи из швейцарского университета Умео изучили 4-хцепочечную ДНК и узнали, как она появляется и как ее ломать.
Об этом сообщается 18 мая 2016 г.
Группа под руководством М. Валгрина исследовала 4-хцепочечные структуры ДНК из клеток дрожжей Schizosaccharomyces pombe. Стало известно, что цепи ДНК с большим содержанием гуанина формируют структуры, состоящие не из 2х, а из 4х цепочек ДНК.
Обычная структура ДНК — спираль, состоящая из 4х цепочек, которые закручены одна вокруг другой. Но иногда участки ДНК, которые содержат большое количество гуаниновых оснований, образуют структуры, состоящие не из 2х, а из 4х цепочек, которые называют G4. 4-хцепочечная структура мешает репликации ДНК, поэтому важно знать, как их разрушить. В результате исследования шведских ученых обнаружилось, что разрушением G4 в клетках занимается фермент хеликаза Pfh1, который связывается с богатыми гуанином участками и расплетает G4.
Биологи обнаружили, что с богатыми гуанином участками теломер и рДНК ассоциировано больше хеликазы Pfh1 (фермента, раскручивающего ДНК). Она относится к эволюционно сохранному семейству Pif1, которое присутствует и у человека. Выделенная из дрожжей очищенная хеликаза эффективно раскручивала оба типа квадруплексов in vitro,причем этот эффект сохранялся после обработки G4-структур стабилизирующим веществом Phen-DC3.
Квадруплекс ДНК
Поскольку богатые гуанином последовательности в теломерах ирДНК похожи у S. pombe и человека, ученые предположили, что человеческая хеликаза Pif1 также раскручивает квадруплексы, предотвращая ошибки репликации.
Так выглядит 4-хцепочная ДНК
«Хеликаза Pfh1 в клетках дрожжей специфически связывается с последовательностями, богатыми гуанином. Мы показали, что Pfh1 расплетает G4. Расплетание таких структур необходимо для поддержания целостности генома во время репликации», — поясняет Н. Сабури, доцент кафедры медицинской биохимии и биофизики, один из авторов исследования.
4-хцепочечные струткуры ДНК пока мало изучены, но, ученые считают, что они создают помехи в репликации ДНК, которые увеличивают риск раковых и нейродегенеративных заболеваний. Дальнейшие исследования G4 и хеликаз, которые их разрушают, важны для борьбы с опухолевыми клетками.
Ранее было показано, что появление большого количества квадруплексов в гене C9orf72 лежит в основе развития бокового амиотрофического склероза (болезни Лу Герига, мотонейронной болезни Шарко) — тяжелого заболевания, которое проявляется мышечной атрофией и прогрессирующим параличом.
Другие новости по теме: