https://bodybydarwin.com
Slider Image

Els científics acaben de descobrir una estranya nova forma d’ADN que s’amaga a les cèl·lules humanes

2022

El descobriment de l'ADN com a doble hèlix és una història sagrada del triomf científic: el treball de quatre investigadors es van unir per resoldre un dels majors misteris de la ciència, donant a llum el que coneixem com el camp de la genètica moderna. Però dècades després, encara estem aprenent que l'ADN és una peça de maquinària biològica més furiosament complicada que mai.

Per primera vegada, els científics acaben de descobrir una nova forma d’ADN que s’amaga a les cèl·lules humanes. En un estudi publicat dilluns a Nature Chemistry, un equip d’investigadors del Centre Kinghorn de Genòmica Clínica de l’Institut Garvan d’Investigacions Mèdiques de Sydney descriuen trobar l’ADN com una estructura similar a nus de quatre fils, anomenada motiu i-en les cèl·lules humanes., plantejant gran part del que abans pensàvem que podria ser o no existir en humans vius, i provocar diverses preguntes sobre quin podria ser el paper d’aquesta estructura, fins i tot si n’hi ha.

Ja sabem que l’ADN pot arribar en altres formes, com ara triples helices o cruciformes. I el motiu i no és la primera estructura de quatre fils que es troba a les cèl·lules humanes; Els científics ja ho van fer amb el descobriment d’ADN quadruplex complex en humans el 2013. Però aquesta és la primera vegada que s’han trobat motius i en cèl·lules humanes. L'estructura del i-motif es va observar per primera vegada fa aproximadament dues dècades, en condicions de laboratori força àcides, i la majoria suposava que el motiu i probablement mai no es trobaria a la natura.

"Això va suscitar un debat científic sobre la rellevància biològica d'aquest motiu", afirma Daniel Christ, director del Centre de Teràpia Targetada de l'Institut Garvan i coautor del nou estudi. "Estem proporcionant una primera evidència directa que l'estructura del motiu i existeix en cèl·lules en condicions fisiològiques."

A continuació, es mostra el funcionament del motiu i: imagineu-vos una petita secció de la doble hèlix d'ADN on els enllaços d'hidrogen que connecten les dues grans cadenes es separen mentre que l'hèlix de cop es desemboca. Si una de les fils està plena de citosina (un dels quatre àcids nucleics principals que contenen ADN), es llaçarà cap a fora com una sabata lligada. Els enllaços d'hidrogen es formen dins del bucle mateix, unint aquestes citosines les unes a les altres (en lloc de la guanina, com sol passar en la doble hèlix).

"Es constitueixen essencialment una bastida, on cada enllaç CC és de 90 graus al seu parell de CC corresponent", afirma Laurence Hurley, química mèdica de la Universitat d'Arizona que també ha estudiat motius i.

Per confirmar la presència d’aquests motius i en l’ADN humà i identificar-ne la ubicació, l’equip de Sydney va crear un fragment especial d’una molècula d’anticossos capaç d’enllaçar-se a l’estructura del motiu i. A continuació, van utilitzar tècniques fluorescents per ressaltar les molècules d’anticossos al microscopi. És un mètode molt provat i real en química i biologia, i hauria de desaprofitar els dubtes sobre la veracitat d'aquests motius i que poden aparèixer a la natura.

Però, què fa el i-motif? Hi ha una gran quantitat de proves que suggereixen que té un paper en la transcripció (quan la cèl·lula utilitza l'ADN com a instruccions per fabricar proteïnes diferents). L’equip de Sydney va estudiar la presència de motius i durant totes les fases del cicle cel·lular i va comprovar que els motius apareixen amb més freqüència quan es transcriu activament l’ADN, però desapareixen quan es replica l’ADN.

També van trobar que els motius sovint apareixien en parts de les regions promotores dels gens, que no es llegeixen i s’expressen com a productes proteics, sinó que poden activar i desactivar l’expressió d’altres gens i prevenir o promoure la producció de certes proteïnes. Considerem que és probable que la formació de motius i a les regions promotores ajuste l’expressió dels gens corresponents, diu Crist.

Segons Hurley, hi ha proteïnes i mecanismes específics que treballen per desenrotllar l'ADN, crear els plecs del motiu i estabilitzar-los durant la transcripció i desplegar aquests bucles nusos i fer cremalleres en una doble hèlix. temps per a la divisió cel·lular. I això es pot aconseguir sense la configuració superàcida necessària normalment per a aquests motius. Aquests llocs on es troba el poder d'aquestes estructures, diu. Són molt dinàmiques i les podeu plegar i desplegar per activar la transcripció.

"Està clar que aquestes estructures [motius i] estan implicades en l'expressió gènica", diu Hurley. Aquest document proporciona la guinda del pastís.

Hurley i altres han trobat prèviament proves que els motius i estan relacionats amb diversos gens relacionats amb el càncer, com MYC (expressada en més del 80 per cent dels càncers), KRAS (que controla el creixement cel·lular i la senyalització de la proliferació) i BCL-2 ( que impedeix el càncer patir apoptosi o mort programada). El propi Hurley va fundar recentment una nova empresa, Reglagene, que busca utilitzar aquests motius i com a dianes potencials per als nous fàrmacs contra el càncer i prevenir l’oncogènesi a nivell genètic, a diferència dels objectius de proteïna "indubtables".

Si bé les noves troballes mostren motius i bastant sòlids en cèl·lules humanes vives, Hanbin Mao, un bioquímic de la Kent State University que no estava involucrat en aquest estudi, nota que hi ha lloc per a proves més convincents que els motius i són naturals. fenòmens. Els investigadors de Sydney no poden afirmar amb seguretat que l'anticòs no estava vinculat a altres dianes i, el que és més important, que la unió a l'ADN de l'anticòs no va promoure la formació del propi motiu i. No cal dir que hi ha anys o fins i tot una dècada de recerca de seguiment en botiga per obtenir més informació sobre què són els motius i, com funcionen, per què existeixen i com podríem aprofitar els seus poders.

Prop de 65 anys després de Watson, Crick, Franklin i Wilkins, la trama d'ADN continua engrossint-se.

Els gens de moltes criatures marines estan patentats, i una empresa en té la meitat

Els gens de moltes criatures marines estan patentats, i una empresa en té la meitat

Aquest «ventre artificial» és com la ciència ficció, però els úteris encara no estan fora de feina

Aquest «ventre artificial» és com la ciència ficció, però els úteris encara no estan fora de feina

El nou telescopi més esperat de la NASA acaba de tornar a endarrerir-se

El nou telescopi més esperat de la NASA acaba de tornar a endarrerir-se