Исследователи картировали десятки тысяч таинственных структур в ДНК.
Исследователи из Гарванского института опубликовали полную карту i-мотивов генома человека — уникальных структур, напоминающих узлы в ДНК. Более 50 тыс. обнаруженных «образований» указывают, что i-мотивы — это не просто лабораторные диковинки, а широко распространенные явления. Ученые полагают, что эти участки ДНК играют ключевую роль в управлении активностью генов.
ДНК хорошо известна своей формой двойной спирали. В норме основания на разных сторонах спирали образуют пары: аденин связывается с тимином, а гуанин — с цитозином. Однако иногда цитозины могут образовывать пары друг с другом, а не с гуанином. Это заставляет молекулу ДНК дополнительно скручиваться, создавая четырехцепочечную, выступающую структуру — i-мотив.
I-мотив на спирале ДНК. Изображение: Garvan Institute
Исследователи впервые обнаружили i-мотивы в клетках человека в 2018 году. В новом исследовании ученые использовали антитела, нацеленные на такие участки ДНК, чтобы определить расположение «узелков». Анализ показал, что i-мотивы сконцентрированы в ключевых функциональных областях генома, включая регионы, контролирующие активность генов.
Ученые также обнаружили i-мотивы в «промоторных» областях различных генов, связанных с раком. Промоторы — это «активаторы», которые включают и выключают активность гена. В раковых клетках эти гены могут стать нерегулируемыми, что приводит к усиленному делению клеток и росту, характерному для опухолей.
Широкое распространение i-мотивов вблизи этих последовательностей «святого Грааля», вовлеченных в трудно поддающиеся лечению виды рака, открывает новые возможности для диагностических и терапевтических подходов.
Сара Куммерфельд, соавтор исследования
Исследователи надеются, что удастся разработать препараты, нацеленные на i-мотивы, чтобы влиять на экспрессию генов и препятствовать развитию рака.
