Oamenii de știință au cartografiat zeci de mii de „noduri” misterioase ale omului ADNși pot juca un rol cheie în controlul activității genelor.
Cunoașterea locațiilor exacte ale acestor noduri – cunoscute sub numele de „i-motive” – ar putea duce la dezvoltarea de noi tratamente pentru boli, inclusiv cancer, potrivit cercetătorilor din spatele lucrării.
ADN-ul este compus din blocuri numite nucleotidefiecare dintre acestea poartă una dintre următoarele baze: adenină, guanină, timină sau citozină. Aceste baze sunt literele individuale care alcătuiesc codul ADN-ului. ADN-ul are o structură asemănătoare scării și, în mod normal, bazele de pe o parte a scării se perechează cu un partener pe cealaltă parte, care se leagă în mijloc pentru a forma treptele scării. Adenina se împerechează cu timina, în timp ce guanina se împerechează cu citozina.
Cu toate acestea, uneori, citozinele se pot asocia între ele, mai degrabă decât cu guanina. Acest lucru face ca o moleculă de ADN să se răsucească pe ea însăși, creând o structură proeminentă cu patru catene numită i-motiv.
Cercetătorii au descoperit pentru prima dată i-motivele în celulele umane in 2018. La acea vreme, ei bănuiau că aceste noduri ar putea fi regulatori importanți ai genomului, ajutând la controlul ce gene sunt activate sau dezactivate. Cu toate acestea, până acum, s-a știut puțin despre locul exact unde se găsesc aceste structuri asemănătoare nodurilor și câte dintre ele sunt în genomul uman.
Într-un nou studiu, publicat pe 29 august în Jurnalul EMBOcercetătorii au cartografiat 50.000 de i-motive. Aceste i-motive sunt localizate în întregul genom, dar se găsesc în mod obișnuit în porțiuni de ADN care controlează activitatea genelor, au remarcat autorii studiului.
„Descoperirile noastre confirmă că i-motivele nu sunt doar curiozități de laborator, ci sunt larg răspândite – și probabil că vor juca roluri cheie în funcția genomică”, Daniel Hristoscoautor al studiului și director al Centrului pentru Terapie țintită de la Institutul Garvan de Cercetare Medicală din Australia, a declarat într-un declaraţie.
Hristos și colegii au localizat i-motivele din ADN-ul care fusese extras din celulele umane în laborator. Au identificat aceste noduri folosind anticorpi concepute să recunoască și să formeze complexe cu i-motivele. Echipa a purificat apoi aceste complexe de anticorpi și noduri pentru a secvența ADN-ul din interiorul lor.
„Am descoperit că i-motivele sunt asociate cu gene care sunt foarte active în anumite perioade ale ciclului celular.” Cristian David Peña Martinezautorul principal al studiului și un asistent de cercetare la Garvan, a spus în declarație. Ciclul celular este procesul prin care celulele se replic în organism.
„Acest lucru sugerează că ei [i-motifs] joacă un rol dinamic în reglarea activității genelor”, a adăugat Peña Martinez.
Echipa a găsit, de asemenea, i-motive în regiunile „promotoare” ale diferitelor gene asociate cu cancerul. Promotorii sunt un tip de material genetic care pornește și oprește o anumită genă, asemănător unui comutator de lumină. În celulele canceroase, aceste gene pot deveni dereglate, conducând la creșterea diviziunii celulare și a creșterii caracteristice tumorilor.
Această nouă descoperire sugerează că i-motivele ar putea deveni într-o zi o țintă pentru medicamentele legate de cancer, a propus echipa. Au găsit i-motive în Familia de gene MYCa cărui activitate este cunoscută ca fiind dereglată în aproximativ 70% dintre cancerele umane.
„Acest lucru prezintă o oportunitate interesantă de a viza genele legate de boală prin structura i-motiv”, a spus Peña Martinez. Desigur, este nevoie de mai multe cercetări pentru a muta această idee de la teorie la aplicarea la pacienții cu cancer uman.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!