Čas na přepsání učebnic. DNA se neformuje jen do dvoušroubovice

  11:00aktualizováno  11:00
Vědci už desetiletí předpovídají, že DNA se neformuje jen do spirální dvoušroubovice. Tým výzkumníků nyní dokázal existenci jedné z forem, spletitý i-motif, kde se nukleové báze vážou jinak.

Nově objevená struktura i-motif. | foto: Garvan Institute

DNA známe všichni. Je to molekula, v níž máme zabudovanou genetickou informaci. Asi si pamatujeme její charakteristický tvar šroubovice ze dvou spojených vláken. Jak se ovšem ukázalo, tohle není jediný tvar, ve kterém se DNA v buňkách může vyskytovat.

Australští vědci zveřejnili v magazínu Nature Chemistry studii, která se zdá potvrzovat výskyt „uzlíků“ složených ze čtyřech vláken DNA, tzv. i-motifů. O této potenciální struktuře se mluvilo dlouho; není totiž problém ji za určitých podmínek připravit (např. v kyselejším prostředí než v buňkách). Zda je to ovšem možné i v buňkách, a zda se to opravdu děje, zůstávalo otevřenou otázkou. Autoři nové práce z australského Garvanova Institutu jako první dokázali tyto i-motivy najít i v živé lidské buňce.

První pokus o opravu DNA přímo v těle pacienta

Ze školních lavic si možná pamatujete, že DNA se skládá mimo jiné ze čtyř nukleových bází - písmenek A, G, C nebo T (adenin, guanin, cytosin, thymin). Ve dvoušroubovici se adenin váže s thyminem (A-T) a guanin s cytosinem (G-C). V nově objeveném tvaru je to jinak: báze cytosinu se pojí s druhým cytosinem (C-C).

„Uzlíky“ i-motif se nachází jen ve velmi malé části lidského genomu, a autorům výzkumu se je podařilo najít s pomocí velmi pečlivého „prosívání“ DNA. Vyvinuli protilátku (imunoglobulin), která se navazuje právě na strukturu i-motivu - ovšem ne na běžnou DNA, či jiné látky v buňce (protilátka musí být velmi přesně zacílená, tj. specifická, jinak samozřejmě poskytne falešně pozitivní výsledek). Protilátku „obohatili“ o sloučeninu, která po ozářením světlem určité vlnové délky ochotně zeleně fluoreskuje, a je ji tedy v buňce snadné najít. 

Pak látku vstříkli do živých buněk a ty ozářili - a k jejich nepochybné radosti se některé části DNA „rozsvítily“. Jak se tedy ukázalo, i-motivy tedy vznikají i živých buňkách - a také zanikají. Světla se rozsvěcovala a zhasínala, z čehož zřejmě vyplývá, že i-motivy vznikají a pak zase zanikají. Podle všeho se tak děje někdy v určitých fázích „přepisu“ informace v DNA do bílkoviny, ale to tým zatím pouze odhaduje.

Proč vlastně „uzlíky“ na DNA vznikají, zatím není jasné. Dílčí výsledky naznačují, že nejspíše podílejí na řízení činnosti DNA a regulaci funkci některých genů (tzv. genovou expresi). To je ovšem velmi obecné prohlášení: řízení přepisu DNA je z pochopitelných důvodů (jeho složitosti i nároků na nízkou chybovost) velmi komplikované a podílí se na něm řada dalších mechanismů. Podobné je to i s regulací genů: buňky totiž mají celou řadou možností, jak zvýšit, či naopak snížit aktivitu nějakého genu a jeho vliv na buňku. Dá se tak například určit, kolik bílkoviny se podle daného genu vyrobí.

Objev se sice může zdát velmi překvapivý, na druhou stranu je nutné poznamenat, že funkce velké části DNA je pro nás stále neznámou. Ty nejdůležitější funkce DNA už zřejmě známe, dokážeme v laboratoři účinně měnit a ovlivňovat. Nových výsledků také přibývá velmi rychlým tempem. Přesto se odborníci víceméně shodují v tom, že k poznání všech funkcí DNA v buňce máme stále daleko.

I-Motif není jedinou předpokládanou modifikací tvaru DNA. V laboratorních podmínkách (in vitro) se zkoumá celá řada struktur: různé formy dvoušroubovice (A-DNA, Z-DNA), křížové i kruhové. Ovšem spletitý i-motif se stává prvním, jehož existenci v lidském těle (in vivo) se podařilo dokázat.

24.dubna 2018 v 01:03, příspěvek archivován: 24.dubna 2018 v 10:36

Garvan researchers have discovered an entirely new structure of DNA in our cells. It's called an 'i-motif' and it's DNA, but not as we know it! https://t.co/djEvROS9V9 @NatureChemistry @MarcelDinger @Mahdi__Zeraati https://t.co/Sp8M73szFe

Informace: V článku jsme opravili nepřesný popis procesu detekce i-motivů v buňce.

Autoři: ,

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Témata: DNA, Dvoušroubovice

Nejčtenější

U Prochorovky to bylo jinak. Němci nám kradou tankovou bitvu, zuří Rusko

U Prochorovky se v červenci 1943 odehrála jedna z největších tankových bitev.

Nejslavnější tanková bitva u Prochorovky je ruská propaganda, napsal Die Welt s odkazem na zjištění německých a...

K síti se připojila největší solární elektrárna. Rekord dlouho nevydrží

Pohled na elektrárnu Nur Abú Zabí ze vzduchu

Ve Spojených arabských emirátech k začátku července spustili největší fotovoltaickou elektrárnu na světě. Má maximální...

Amatérský astronom vyfotografoval supertajný americký raketoplán X-37B

Americký raketoplán X-37B na orbitě

Nizozemský pozorovatel satelitů a vědecký novinář Ralf Vandebergh nejspíš udělal nejlepší fotku svého života. Podařilo...

Jeho formule chtěl každý. Autor slavných vystřihovánek slaví devadesátiny

Richard Vyškovský se svým modelem cisternové stříkačky CAS 32 na podvozku Tatra...

Richard Vyškovský je pro laickou veřejnost nepříliš známé jméno, v modelářské komunitě je však doslova celebritou. S...

Největší dobrodružství 20. století začalo o tři čtvrtě sekundy později

Tři Američané právě odstartovali na misi, kterou bedlivě sleduje celý svět.

Ani ostřílený hlasatel vesmírného střediska na Mysu Canaveral nedokáže zakrýt pohnutí. Je 16. července 1969, 9:32 ráno...

Další z rubriky

Navigace Galileo už funguje. Za výpadek prý mohla aktualizace softwaru

Sojuz vynáší satelity Galileo na oběžnou dráhu (umělecké znázornění).

Poskytování satelitních navigačních služeb evropským systémem Galileo bylo po týdenním výpadku obnoveno. Příčinou...

Huawei má problémy i v počítačích. Omezuje výrobu a ruší nový notebook

Trojice notebooků Huawei pro rok 2019. Zprava MateBook 13, 14 a X Pro.

Omezení, které řada amerických firem uplatnila na společnost Huawei, se vedle mobilních zařízení a infrastruktury...

Umělec naplnil notebook viry, chce za něj přes milion dolarů

The Persistence of Chaos - notebook zavirovaný šesti vzorky škodlivého software

Notebook Samsung NC10 posloužil tvůrci Guo O Dongovi jako nositel šesti virů, které mají podle něj na svědomí škody ve...

Najdete na iDNES.cz