Учёные обнаружили новую форму ДНК

Ученые из Австралии впервые обнаружили в живых клетках новую структуру ДНК: она представляет собой не двойную спираль, а закрученный узел. Результаты исследования опубликованы в Nature Chemistry.

В подавляющем большинстве случаев макромолекула ДНК состоит из двух цепей, закрученных по винтовой линии и ориентрованных азотистыми основаниями друг к другу. Всего встречается четыре вида азотистых оснований – аденин, гуанин, тимин и цитозин; при этом в двойной спирали аденин соединяется только с тимином соседней цепи, а гуанин – только с цитозином.

С недавних пор было известно, что короткие фрагменты ДНК могут существовать и в других формах. В частности, в форме, напоминающей четырехцепочечный узел. В этой структуре (i-motif) цитозин на одной и той же цепочке связывается сам с собой. Ранее такие узлы наблюдались только в искусственных условиях в лаборатории, а не внутри клеток – фактически, ученые вообще не были уверены, что i-motif может существовать в клетках живых существ.

В новой работе, чтобы обнаружить узлы ДНК внутри клеток, исследователи разработали специальную молекулу антитела, которая может распознавать и прикрепляться к таким узлам. Подсветив ее флуорисцентными методами, ученые смогли увидеть, где и когда в ДНК появляются узловые структуры.

Результаты показали, что узлы, в основном, формируются на завершающем этапе фазы G1 (первой из четырех фаз жизненного цикла клетки). Чаще всего они появляются в промоторных участках, которые отвечают за интенсивность экспрессии генов в клетке.

Точную функцию подобных узлов ученым еще предстоит выяснить. На основании времени и места появления пока ученые предположили, что узлы могут помочь включить или отключить отдельные гены и повлиять на то, активно читается ген или нет.