Glavni Novice Bizarne zavozlane strukture DNK, povezane z rakom pri miših

Bizarne zavozlane strukture DNK, povezane z rakom pri miših

ilustracija G-kvadrupleksa, vrste čudnega vozla DNK, v katerega se lahko zvije

Ko so znanstveniki iz miši odstranili dva ključna encima, se je njuna DNK zapletla v vozle, znane kot G-kvadrupleksi, ki so jih prej povezovali z rakom. (Zasluge za sliko: ALFRED PASIEKA/ZNANSTVENA KNJIŽNICA FOTOGRAFIJ prek Getty Images)

Nenavadno zapletene in zankaste strukture DNK bi lahko bile povezane z rakom, je pokazala nova študija na miših.

DNK običajno izgleda kot zvita lestev. Toda izguba ključnih encimov v telesu povzroči, da se genetska molekula zaplete v nenavadne zanke in vozle in vsaj pri miših lahko te čudne strukture DNK povzročijo razvoj raka, Znanstvenik je poročal (odpre se v novem zavihku).

Natančneje, družinaencimiznani kot translokacijski encimi deset-enajst (TET) se zdi ključnega pomena za preprečevanje, da DNK tvori te moteče vozle, glede na študijo, objavljeno 22. decembra v reviji Imunologija narave (odpre se v novem zavihku). Encimi TET zaženejo proces, ki odstrani metilne skupine - 'kemične kapice', sestavljene iz trehvodikovi atomiin enega ogljik atom — s površine molekul DNA. Metilne skupine preprečujejo vklop specifičnih genov v DNK, zato imajo encimi TET ključno vlogo pri uravnavanju aktivnosti in razvoja genov, tako da pomagajo odstraniti te metilne skupine.

Vendar pa študije kažejo, da kadar celice ne prenašajo dovolj encimov TET, lahko to pomanjkanje prispeva k razvoju rak . Zlasti pri belih krvnih celicah so raziskave razkrile močno povezavo med pomanjkanjem encimov TET in nastankom raka, poroča The Scientist.

Sorodno: Genetika v številkah: 10 mamljivih zgodb

Da bi odkrili razlog za to korelacijo, so znanstveniki izvedli študijo, v kateri so izbrisali dva od treh encimov TET pri sesalcih – TET2 in TET3 – iz belih krvnih celic miši. Uporabili sogensko spreminjanjeza brisanje genov za TET2 in TET3 iz zrelih celic B glodalcev, vrste belih krvnih celic. V nekaj tednih se je pri miših razvil B-celični limfom, rak celic B.

'Izkazalo se je, da izgleda kot človeška bolezen, imenovana DLBCL,' kar pomeni difuzni velikocelični limfom B, je za The Scientist povedala Anjana Rao, višja avtorica študije ter celična in molekularna biologinja na Inštitutu za imunologijo La Jolla v Kaliforniji. Zdi se, da ta limfom pri ljudeh izvira iz tako imenovanih zarodnih središč, kjer se celice T, druga vrsta belih krvnih celic, združijo s celicami B, da tvorijoprotitelesa, je pojasnil Rao.

Ekipa je nato zoomirala DNK teh miši in ugotovila, da so se genetske molekule zasukale v nenavadne oblike.

Ponekod se je DNK zložila v G-kvadruplekse, ki nastanejo bodisi, ko se ena dvoverižna molekula DNK zloži vase ali ko se več verig DNK poveže v en sam gvanin, eno od štirih črk v genetski kodi DNK, Live Science je že poročal . Ko se to zgodi, DNK prevzame obliko štirikratne vijačnice namesto dvojne vijačnice, kar je njena klasična zvita lestvičasta struktura. Ti nenavadni štiriverižni vozli se pojavljajo v rakavih celicah veliko pogosteje kot v zdravih celicah in so bili povezani s sposobnostjo rakavih celic, da se hitro delijo, poroča Live Science.

Na drugih mestih v mišji DNK se je pojavila druga genetska molekulaRNAje zdrsnil med dve strani dvojne vijačnice DNK, poročajo raziskovalci. Te zapletene strukture, znane kot R-zanke, motijo ​​replikacijo DNK in tako lahko povzročijo genomsko nestabilnost, ki je povezana z rakom.

Ekipa je ugotovila, da je DNK gensko spremenjenih (GM) miši nosila veliko več G-kvadrupleksov in R-zank kot DNK gensko spremenjenih miši. Poleg tega so gensko spremenjene miši v primerjavi z gensko spremenjenimi mišmi pokazale povečano aktivnost encima, imenovanega DNMT1, ki prilepi metilne skupine na DNA. Običajno se encimi TET in DNMT1 uravnotežijo, pri čemer eden odstranjuje metilne skupine, drugi pa jih dodaja. Toda pri gensko spremenjenih miših je bilo to ravnovesje porušeno, njihova DNK se je zapletla in njihove celice B so kmalu postale rakaste.

Nova študija je 'eden prvih dokumentov, ki zagotovo pokaže, kako lahko pomanjkanje TET povzroči genomsko nestabilnost'. Ti G-kvadrupleks in R-zanke bodo poganjali to nestabilnost genoma,' je za The Scientist povedala Luisa Cimmino, biokemičarka z Univerze v Miamiju, ki ni bila vključena v študijo. 'To je nekaj prvih dokazov, ki to kažejo na modelu raka.'

Potrebnih je več raziskav, da bi ugotovili, ali se mišji model prevaja na ljudi, če pa se, bi lahko namigoval na nove strategije za zdravljenje raka, povezanega s pomanjkanjem TET.

Preberite več o modelu miške v Znanstvenik (odpre se v novem zavihku).

Prvotno objavljeno na Live Science.

Zanimivi Članki