V lidské DNA byla nalezena nová struktura. Nemá tvar spirály, ale uzlíku
Připomíná jakýsi žebřík stočený do spirály. Nejznámější strukturu DNA, dvojitou šroubovici, představili vědci před šedesáti pěti lety. Krátké úseky s genetickou informací člověka ale nemusí být jen zatočené ve tvaru šroubovice, ale i zauzlené. Informuje o tom server slovenského deníku SME, který se odvolává na článek ve vědeckém magazínu Nature Chemistry.
V tomto akademickém časopise australští vědci vzkázali, že se jim údajně podařilo poprvé v lidských buňkách pozorovat a identifikovat další tvar struktury DNA, takzvaný i-motiv. V našem genetickém kódu se přitom nacházejí přesné pokyny, jak je naše tělo postavené a jak funguje.
Informace jsou v molekule DNA zapsané kombinací čtyř látek, takzvaných nukleových bází neboli nukleotidů. Jsou jimi adenin, cytosin, guanin a thymin. Názvy látek se zkracují do písmen A, C, G a T. V každé buňce se nachází šest miliard písmenek, které jsou seřazeny ve dvou vláknech DNA. Mezi nimi se tvoří vazby, které zároveň vlákna spojí, čímž vzniká známá dvojitá šroubovice.
Zlomový okamžik
Struktura i-motivu se od této šroubovice zcela liší. „I-motiv je čtyřvláknový uzel DNA. Ve smyčkové struktuře se k sobě vážou písmena C na stejném vlákně DNA – takže se velmi liší od dvojité šroubovice, kde se navzájem rozpoznávají písmena na opačném vlákně a kde se C váže na G,“ cituje deník SME vysvětlení spoluautora studie Marcela Dingera ze sydneyského Garvanova ústavu pro medicínský výzkum.
Vědci i-motiv nepozorovali poprvé. Dosud se jim ho ale podařilo popsat a vidět pouze in vitro. Tedy jen v laboratorních podmínkách, nikoliv uvnitř buněk. I proto probíhala debata, zda i-motiv v živých buňkách skutečně existuje. Nový výzkum tuto debatu rozhodl.
I-motiv údajně není jediná rozdílná struktura lidské DNA. Mohly by v ní prý existovat i jiné - nazývají se A-DNA, Z-DNA, trojitá DNA a křížová DNA. Dosud je ale nikdo nepozoroval v lidské buňce. Vědcům už se ale kromě dvojité šroubovice a i-motivu podařilo v roce 2013 v buňce odhalit strukturu takzvaného G-kvadruplexu DNA.
Zelená molekula
Aby i-motiv viděli vědci v lidské buňce, museli vytvořit jakousi protilátkovou molekulu. Molekula dokázala rozpoznat i-motiv, připojit se k němu a díky speciální technice se „rozsvítila“ zeleně. Ve více jádrech lidských buněk se vědcům začaly zobrazovat struktury i-motivu jako zelené tečky. Struktury ale prý neviděli nepřetržitě.
„Nejvíce nás nadchlo, že jsme mohli vidět zelené skvrny, struktury i-motivu, které se v průběhu času objevovaly a mizely. Takže víme, že se vytvářejí, rozpouštějí a znovu tvoří,“ cituje slovenský list Mahdiho Zeraatiho, dalšího z výzkumníků.
Buňka se chová strategicky
Díky objevování a mizení vědci přišli na to, že struktury i-motivu se vyskytují v DNA pouze v určité části takzvaného „životního cyklu“ buňky. Tato část se nazývá G1. Nastává po buněčném dělení, buňka v tomto stádiu roste a snaží se dosáhnout původní velikosti mateřské buňky před dělením.
Ve fázi G1 se tedy buňka snaží zjistit, jaké informace jsou v její spirále DNA zapsané, aby je mohla použít k tvorbě důležitých proteinů. Dochází tedy k procesu aktivního čtení genetického kódu DNA.
Struktury i-motivu vědci pozorovali i v oblastech DNA, které kontrolují, zda jsou jednotlivé geny zapnuté a vypnuté. Pozorovali je ale také v takzvaných telomerech – koncových částech chromozomů, které jsou důležité v procesu stárnutí.
„Myslíme si, že objevování a mizení i-motivu je klíčem k tomu, jaká je jeho funkce. Zdá se, že existuje, aby pomáhal vypínat a zapínat geny a ovlivňoval, zda je gen aktivní, nebo ne,“ přináší závěrem slovenský deník SME slova vědce Mahdiho Zeraatiho.
