Négyszálú DNS-t találtak emberi sejtekben

G-kvartett szerkezet

A DNS ikonikus kettősspirál-szerkezetét 1953-ban tette közzé Watson és Crick, a Cambridge-i Egyetem két kutatója. Laboratóriumban azonban nagyon könnyű létrehozni egészen eltérő, négyzetes keresztmetszetű DNS-szerkezetet guaninban (a DNS-t alkotó négy bázis egyike) gazdag, szintetikus DNS-szálak összehajtogatásával. Ez az úgynevezett G-kvartett vagy G-tetrád a guaninban gazdag szál különböző helyein elhelyezkedő négy guaninból áll. A négy bázist különleges hidrogénkötések tartják egyben, a DNS-spirált megszakító kompakt, négyzetes szerkezetben.

A szakemberek régóta gyanítják, hogy ezek a G-kvartettek alkalmanként az élő sejtekben is előfordulnak. Erre találtak bizonyítékot a Cambridge-i Egyetemen, Shankar Balasubramanian laboratóriumában dolgozó kutatók. Az eredmények a Nature Chemistry folyóirat online kiadásában jelentek meg.

A kromoszomális DNS védősapkái, az úgynevezett telomerák guaninban gazdag régiók, ezért ideális jelöltek a G-kvartett szerkezetek kialakulásához. Ezt alátámasztja az is, hogy ráksejtek tanulmányozásakor korábban már kimutatták, hogy a G-kvartett szerkezetek létrejöttét és fenntartását segítő kis molekulák DNS-károsodást okoznak a telomerákban.

Az emberi genomban más guaninban gazdag szekvenciákat kereső kutatók úgy vélték, hogy G-tetrádok kialakulhatnak a genom egyéb területein is, ahol bizonyos szabályozó gének, főként egyes rákot okozó gének (onkogének) találhatók.

Giulia Biffi és munkatársai most publikált eredményei szerint valóban ez a helyzet. A kutatók olyan antitestet hoztak létre, amely szorosan és specifikusan kötődik a G-kvartett szerkezetekhez, és nem kapcsolódik a kettős szálú DNS-spirálhoz. Amikor emberi sejtkultúrákhoz adták az antitestet, azt tapasztalták, hogy sok különböző helyen kötődik a kromoszómákhoz. E helyeknek csak körülbelül a negyede található a telomérákban.

„A kutatások még korai szakaszban járnak, de ha pontosan fel tudjuk térképezni, hol bukkannak fel ezek a G-kvartett szerkezetek a genomban, talán rájövünk, hogyan lehet jobban szabályozni azokat a géneket vagy sejtfolyamatokat, amelyek a rák és más hasonló betegségek kialakulásához vezetnek” – mondta Balasubramanian. „A négyszálas DNS-struktúra lehet a kulcsa olyan új módszerek kidolgozásának, amellyel szelektíven lehet gátolni a ráksejtek osztódását. Az emberi sejtekben való létezésük megerősítése igazi mérföldkő.”