Négyszeres spirálokat laboratóriumokban már állítottak elő, azonban csupán kuriózumként tekintettek rájuk, mivel nem volt bizonyíték arra, hogy a természetben is léteznének. Most a Cambridge Egyetem kutatói az emberi ráksejtekben azonosították. A felfedezés 10 évnyi kutató munka eredménye.
A kutatók hatvan évvel ezelőtt arról számoltak be, hogy az emberi DNS, amely meghatározza az egyének genetikai kódját, kettős spirált alkot. Hatvan évvel ezelőtt James Watson és Francis Crick azzal a hírrel robbant be a köztudatba, hogy bejelentették, megfejtették az élet titkát. Megállapították ugyanis, hogy a DNS nem más, mint két hosszú kémiai lánc spirális kapcsolódása. A most felfedezett négyszeres spirál a tudósok szerint a rákos sejtekkel van összefüggésben. A szakemberek azt remélik, hogy mostani felfedezésükkel új utakat nyithatnak a betegség kezelésében.
A DNS négyszálas csomagjait, amit G-kvadruplexeknek neveztek el, négy guanin bázis kölcsönhatása alkotja, melyek együtt egy négyzetet hoznak létre. Látszólag múlandó objektumok, számuk az osztódni készülő sejtekben a legmagasabb. A kromoszómák magjában, illetve a kromoszómavégek összetapadásával szemben, valamint a DNS-t a sejtosztódás során a folyamatos rövidüléstől védő telomerekben, a kromoszómák csúcsain bukkannak fel.
Segít a rák legyőzésében?
Mivel a rákos sejtek nagyon gyorsan osztódnak és gyakran sérültek a telomereik, elképzelhető, hogy a négyes spirál a rákos sejtek egyedi vonása lehet. Ha ez bebizonyosodna, akkor az azt jelentené, hogy a rájuk irányuló kezelések nem fogják károsítani az egészséges sejteket. "Remélem, felfedezésünk megingatja azt a dogmát, miszerint ténylegesen sikerült megismernünk a DNS szerkezetét, mivel Watson és Crick 1963-ban megoldotta" - nyilatkozott Shankar Balasubramanian, a kutatás vezetője.
Balasubramanian csapata egy, a kizárólag a négyes spirálhoz kapcsolódó antitest segítségével azonosította a szokatlan szerkezetet. Hogy megállítsák a hagyományos DNS-be való szálakra bomlást, a kutatók egy molekulának, az úgynevezett pyridostatinnak tették ki a sejteket, ami foglyul ejti a négyes spirálokat, bárhol alakuljanak is ki. Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy megszámolják a G-kvadruplexeket a sejtciklus különböző szakaszaiban. A négyes spirál az "S-fázisban" érte el a legmagasabb számot, ez a DNS replikáció szakasza, amikor a sejt megkettőzi DNS-eit az osztódás előtt. "Úgy gondolom, hogy a normális sejtekben is léteznek, de szerintem lesznek különbségek a rákos sejtekhez viszonyítva" - mondta Balasubramanian.
Sejtése szerint a négyes spirált kaotikus genetikai mutációk és a rákos vagy a rákot megelőző sejtek reorganizációja lendíti akcióba. "Ez a kutatás rávilágít ezeknek a szokatlan DNS szerkezeteknek a rák legyőzésében betöltendő potenciális szerepére. A következő lépés, hogy megtaláljuk, hogyan vehetjük célba ezeket" - tette hozzá Julie Sharp a kutatást finanszírozó Brit Rákkutató Intézet munkatársa.
Egy másik fontos kérdés, amire Balasubramanian és más kutatók is megpróbálnak választ találni, vajon a négyes spirál szerepet játszik-e az embrió fejlődésében és vajon egy ilyen szerep véletlenül reaktiválódik-e a rákos sejtekben. "Azt szeretnénk kideríteni, hogy a kvadruplexek a természet kellemetlenségei, vagy szándékosan vannak ott?" - összegzett Balasubramanian.
A DNS
A dezoxiribonukleinsav (közismert rövidítése: DNS) a nukleinsavaknak azon típusa, melyben a nukleotid alegységek dezoxiribózt tartalmaznak. Biológiai jelentősége igen fontos. A biológiai információ átadódását egyik generációtól az azt követő generációnak az örökítőanyag teszi lehetővé. A prokarióták és eukarióták genetikai információját hordozó anyag (genom) a DNS, vírusokban a genom lehet DNS vagy RNS.
A DNS szerkezete lehetővé teszi az információ majdnem tökéletesen stabil tárolását, pontos megkettőződését és átadását. A DNS kémiai szerkezete magában rejti az evolúcióban fontos szerkezetváltozás lehetőségét is. Az információ nemcsak a fehérjék szerkezetére vonatkozik, hanem módot nyújt azok szintézisének mennyiségi és időbeli szabályozására is, így végső soron a sejtek csaknem valamennyi funkciója a DNS ellenőrzése alatt áll. A fehérjék szerkezetére vonatkozó információ hárombetűs genetikai kód formájában tárolódik és adódik át. Az információáramlás iránya kevés kivételtől eltekintve: DNS → RNS → fehérje.
A DNS alakja kettős csavar, de kettős hélixnek is nevezhetjük. Sajnos a magyar irodalomban a "kettős spirál" név terjedt el Watson The Double Helix című könyvének nem szerencsés magyar fordítása nyomán (A kettős spirál). A spirál fokozatosan változó átmérőjű, míg a DNS-szerkezete állandó átmérőjű, tehát hélix. Mint ahogy az a nevéből is látható a DNS egy nukleinsav. A nukleinsavak ismétlődő nukleotid egységekből álló nagy méretű molekulák (polimerek). Minden nukleotid három egymáshoz kapcsolódó elemből áll. Egy nitrogén tartalmú szerves bázisból (adenin, timin, citozin, guanin), egy pentóz cukorból (dezoxiribóz) és egy foszfátcsoportból. Egy új tudományos felfedezés szerint a GFAJ-1 baktérium DNS-e foszfor helyett arzént is tartalmazhat.
Forràs: Tudàsbàzis
No comments:
Post a Comment