Ця дата обрана на честь виходу 25 квітня 1953 року британського журналу «Nature», в якому була опублікована стаття вчених з Кембриджу англійця Френсіса Кріка та американця Джеймса Уотсона під назвою «Молекулярна структура нуклеїнових кислот» та відкриттю подвійної спіралі ДНК. У цей же день у 2003 році було проголошено, що проект «Геном людини» дуже близький до завершення.
До Дня ДНК у 2018 році австралійські вчені підготували чергове відкриття, яке може стати справжнім проривом в цій області Команда з Інституту медичних досліджень Гарвана виявила в живих клітинах нову структуру ДНК під назвою i-мотив (i-motif).
В контексті молекулярної біології термін “мотив” означає відносно коротку послідовність нуклеотидів, яка майже не змінюється в процесі еволюції і, імовірно, має певну біологічну функцію. За даними дослідників, i-мотив є фрагментом ДНК, який за формою нагадує скручений вузол. Автори виявили подібні фрагменти не в лабораторних зразках in vitro, а вперше спостерігали їх безпосередньо всередині живих клітин.
За словами Деніела Кріста (Daniel Christ), який очолив дослідницьку групу, різні форми ДНК грають важливу роль в тому, яким чином зчитується генетичний код. I-мотив є чотирьохланцюговим вузлом ДНК. У його структурі залишки цитозину утворюють зв’язки між собою в межах одного ланцюга. Це кардинально відрізняється від будови подвійної спіралі, в якій спостерігається взаємодія комплементарних азотистих основ протилежних ланцюгів і цитозин комплементарно зв’язується з гуаніном.
Щоб виявити i-мотиви всередині клітин, дослідники розробили використали фрагмент молекули антитіла, який здатний специфічним чином розпізнавати потрібні ділянки нитки ДНК і з’єднуватися з ними з дуже високою афінністю.
Використовуючи флуоресцентні мітки, фахівці визначили, що досліджувані структури містяться в ядрах клітин. Але найцікавішим виявився той факт, що ці структури не були постійними. І-мотиви формуються в певний період життєвого циклу клітини – в пізній G1 фазі, коли йде активне зчитування генетичної інформації.
Також було показано, що i-мотиви з’являються в деяких ділянках промотора і в теломерах (кінцевих ділянках хромосом, які відіграють важливу роль в процесі старіння організму).
Логічно припустити, що “вузлувата” ДНК залучена до регуляції зчитування генетичної інформації. А перехідний характер i-мотивів може пояснити, чому до цих пір їх не вдавалося відстежити раніше.
Джерело: I-motif DNA structures are formed in the nuclei of human cells/ Zeraati M, Langley D.B., Schofield P. et al.- Nature Chemistry.- 2018.- Published online 24 April.
Матеріал підготувала: доц. кафедри біоорганічної і біологічної хімії та клінічної біохімії Давидова Н.В.
