Τρίτη 31 Δεκεμβρίου 2024

Μια νέα δομή DNA βρέθηκε μέσα στα ανθρώπινα κύτταρα

Οι επιστήμονες εντόπισαν την ύπαρξη μιας νέας ολοκαίνουργιας δομής του DNA  μέσα σε ζωντανά κύτταρα, που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν - κάτι διαφορετικό από τη διπλή έλικα.
Ονομάζεται intercalated motif (i-motif) και προσθέτει πολυπλοκότητα στην κατανόηση του DNA πέρα από τη γνωστή διπλή έλικα. 
Αυτός ο "συστρεφόμενος κόμπος" του DNA, που είχε εντοπιστεί για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1990 μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες μέχρι πρόσφατα, επιβεβαιώθηκε από ερευνητές του Ινστιτούτου Ιατρικών Ερευνών Garvan στην Αυστραλία.
Βαθιά μέσα στα κύτταρα του σώματός μας βρίσκεται το DNA μας. 
Οι πληροφορίες στον κώδικα του DNA - και τα 6 δισεκατομμύρια γράμματα A, C, G και T - παρέχουν ακριβείς οδηγίες για το πώς χτίζονται και πώς λειτουργούν τα σώματά μας.
Το εμβληματικό σχήμα της "διπλής έλικας" του DNA έχει "αιχμαλωτίσει" τη φαντασία του "κόσμου" από το 1953, όταν οι James Watson και Francis Crick ανακάλυψαν τη δομή του DNA. 
Ωστόσο, είναι πλέον γνωστό ότι μικρά τμήματα του DNA μπορούν να έχουν και άλλα σχήματα, τουλάχιστον στο εργαστήριο - και οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι αυτά τα διαφορετικά σχήματα μπορεί να παίζουν σημαντικό ρόλο στον τρόπο και τον χρόνο "ανάγνωσης" του κώδικα του DNA.
Και το νέο σχήμα μοιάζει εντελώς διαφορετικό από τη διπλή έλικα του δίκλωνου DNA.
"Όταν οι περισσότεροι από εμάς σκεφτόμαστε το DNA, σκεφτόμαστε τη διπλή έλικα. 
Αυτή η νέα έρευνα, μας υπενθυμίζει ότι υπάρχουν εντελώς διαφορετικές δομές DNA - και θα μπορούσαν κάλλιστα να είναι σημαντικές για τα κύτταρά μας" λέει ο αναπληρωτής καθηγητής Daniel Christ, ο επικεφαλής του Εργαστηρίου Θεραπευτικών Αντισωμάτων, Garvan, ο οποίος ήταν επικεφαλής της έρευνας. 
"Το i-motif είναι ένας τετράκλωνος κόμπος του DNA.
Στη δομή του κόμβου, τα γράμματα C στον ίδιο κλώνο του DNA συνδέονται μεταξύ τους -- έτσι αυτό είναι πολύ διαφορετικό από μια διπλή έλικα, όπου τα 'γράμματα' σε αντίθετους κλώνους αναγνωρίζουν το ένα το άλλο, και όπου τα Cs συνδέονται με τα Gs/guanines" λέει ο αναπληρωτής καθηγητής Marcel Dinger, επικεφαλής του Κέντρου Κλινικής Γονιδιωματικής Kinghorn, Garvan, ο οποίος ήταν επικεφαλής της έρευνας μαζί με τον συν συγγραφέα.
Αν και οι ερευνητές έχουν δει το i-motif και στο παρελθόν και το έχουν μελετήσει λεπτομερώς, είχε παρατηρηθεί μόνο in vitro -- δηλαδή υπό τεχνητές συνθήκες στο εργαστήριο και όχι μέσα στα κύτταρα.
Βέβαια οι επιστήμονες, όλο και  συζητούσαν αν οι "κόμποι" του i-motif θα μπορούσαν να υπάρχουν μέσα στα έμβια όντα - ένα ερώτημα που τελικά λύθηκε από τα νέα ευρήματα.
Για την ανίχνευση των i-motifs στο εσωτερικό των κυττάρων, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα ακριβές νέο εργαλείο!
Με το νέο εργαλείο, οι ερευνητές αποκάλυψαν τη θέση των "i-motifs" σε μια σειρά από ανθρώπινες κυτταρικές σειρές. 
Χρησιμοποιώντας τεχνικές φθορισμού για να εντοπίσουν πού βρίσκονται τα i-motifs, εντόπισαν πολυάριθμες κηλίδες πράσινου χρώματος μέσα στον πυρήνα, οι οποίες υποδεικνύουν τη θέση των i-motifs.
"Αυτό που μας ενθουσίασε περισσότερο είναι ότι μπορούσαμε να δούμε τις πράσινες κηλίδες - τα i-motifs - να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται με την πάροδο του χρόνου, οπότε γνωρίζουμε ότι σχηματίζονται, διαλύονται και ξανασχηματίζονται", λέει ο dr. Mahdi Zeraati, η έρευνα του οποίου στηρίζει τα ευρήματα της μελέτης.
Οι ερευνητές έδειξαν ότι τα i-motifs σχηματίζονται κυρίως σε ένα συγκεκριμένο σημείο του "κύκλου ζωής" του κυττάρου -- την ύστερη φάση G1, όταν το DNA "διαβάζεται" ενεργά. Έδειξαν επίσης ότι τα i-motifs εμφανίζονται σε ορισμένες περιοχές του DNA που ελέγχουν αν τα γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται και στα τελομερή, τα "ακραία τμήματα" των χρωμοσωμάτων που είναι σημαντικά στη διαδικασία γήρανσης.
Ο dr. Zeraati λέει: 
"Πιστεύουμε ότι το πηγαινέλα των i-motifs είναι ένα στοιχείο για το τι αυτά κάνουν. 
Φαίνεται πιθανό ότι είναι εκεί για να βοηθούν στην ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση γονιδίων και να ρυθμίζουν το αν ένα γονίδιο είναι ενεργό ή όχι.
Αυτό που μας ενθουσίασε περισσότερο είναι ότι μπορέσαμε να δούμε τις πράσινες κηλίδες - τα i-motifs - να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται με την πάροδο του χρόνου, οπότε ξέρουμε ότι σχηματίζονται, διαλύονται και ξανασχηματίζονται!
Πιστεύουμε επίσης ότι η παροδική φύση των i-motifs εξηγεί γιατί ήταν τόσο πολύ δύσκολο να εντοπιστούν στα κύτταρα μέχρι τώρα" προσθέτει.
Και ο Marcel Dinger, συν-συγγραφέας λέει:
 "Είναι συναρπαστικό να αποκαλύπτουμε μια εντελώς νέα μορφή DNA στα κύτταρα - και αυτά τα ευρήματα θα θέσουν τις βάσεις για μια εντελώς νέα ώθηση στην κατανόηση του τι πραγματικά εξυπηρετεί αυτό το νέο σχήμα DNA και αν θα έχει αντίκτυπο στην υγεία μας και στις ασθένειές μας!
"Ενώ υπάρχουν πολλά ακόμα να μάθουμε για το πώς λειτουργεί η δομή i-motif, τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι τα παροδικά i-motif σχηματίζονται γενικά αργά στον "κύκλο ζωής" ενός κυττάρου, που ονομάζεται συγκεκριμένα όψιμη φάση G1, όταν το DNA "διαβάζεται" ενεργά .
Τα  i-motifs τείνουν επίσης να εμφανίζονται σε περιοχές που είναι γνωστές ως "προαγωγείς" - περιοχές του DNA που ελέγχουν εάν τα γονίδια είναι ενεργοποιημένα ή απενεργοποιημένα και στα τελομερή, γενετικούς δείκτες που σχετίζονται με τη γήρανση.
Πιστεύουμε ότι η έλευση και η έξοδος των i-motif είναι μια ένδειξη για το τι κάνουν.
Φαίνεται πιθανό ότι υπάρχουν για να βοηθήσουν στην ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση των γονιδίων και να επηρεάσουν αν ένα γονίδιο διαβάζεται ενεργά ή όχι" -  dr. Zeraati
μετάφραση και επιμέλεια κειμένου:ntina
Αναρτήθηκε από στις
Ετικέτες , ,

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Εγγραφή σε: Σχόλια ανάρτησης (Atom)