L, 28.01.2023

Elusrakkudes tuvastati DNA «umbsõlm»

Kaur Maran
, toimetaja
Elusrakkudes tuvastati DNA «umbsõlm»
Facebook Messenger LinkedIn Twitter
Comments
I-motiiv DNA kaksikheeliksis.
I-motiiv DNA kaksikheeliksis. Foto: Garvani Instituut

Enne vaid katseklaasi tingimustes nähtud nn i-motiiv on ajutine sõlm DNAs, mis mängib olulist rolli raku pooldumise regulatsioonis.

DNA kaksikheeliks võib küll olla üks 20. sajandi teaduse suuremaid avastusi, mille eest James Watson ja Francis Crick ka 1962. aastal Nobeli meditsiinipreemia said. Viimase kümmekonna aasta jooksul on aga tehtud aina uusi avastusi, mis näitavad, et kaksikheeliksis tuleb ette erinevaid väiksemaid kohalikke muutusi – omamoodi geeniahela sõlmesid, mis kõik täidavad elus raku arengus erinevaid rolle. Üks selliseid – nn i-motiiv – leiti nüüd esmakordselt ka elus rakkudest.

I-motiiv DNA kaksikheeliksis.
I-motiiv DNA kaksikheeliksis. Foto: Garvani Instituut

«Kui enamik meist mõtleb DNA peale, siis mõtleme ikka kaksikheeliksist,» ütles pressiteates uuringu üks juhtidest, Garvani Ülikooli dotsent Daniel Christ. «Meie uus uuring tuletab meelde, et on olemas ka täiesti teistsuguseid DNA struktuure, mis võivad meie rakkudes väga olulised olla.»

Christi ja kolleegide tuvastatud struktuur kannab nimetust i-motiiv ja tegemist on omamoodi sõlmega ühes kaksikheeliksi kahest ahelast. Selline «sõlm» tekib, kui kindla DNA-lõigu C nukleotiidid seonduvad teiste C-dega. Struktuuri olemasolu oli teadlastele varemgi teada, aga seni oli seda nähtud vaid kunstlikes tingimustes, mitte aga elusates rakkudes. Oli teada, et tõenäoselt on need rakus olemas ja mõjutavad seal raku jagunemiseks vajalikku transkriptsiooni ehk DNAst RNA sünteesimist

Nimelt ei ole i-motiivid mitte pidevalt DNA osaks olevad struktuurid, vaid pigem ajutised nähtused, mis tekivad rakkude jagunemise protsessi käivitamise ajal, et pärast selle algusfaasi lõppu taas kaduda. Seetõttu on kulus ka nende elusrakkudes tuvastamiseks omajagu aega.

Spetsiifiliste struktuuride leidmiseks arendasid teadlased välja spetsiaalse antikeha molekuli, mis suutis seonduda vaid i-motiividega. Tartu Ülikooli molekulaarse süsteemibioloogia professori Mart Loogi sõnul ongi välja arendatud antikeha fragment uuringu kõige uudsem osa.

«See, et nad tegid i-motiivi rakus vaatamiseks antikeha fragmendi, on tõesti midagi uut. Motiiv ise oli juba enne teada, aga antikeha suudab selle ka rakus väga täpselt ära tunda,» ütles Loog. Lisaks tõi ta olulise tulemusena välja selle, et uuringu kohaselt on i-motiivi esinemine pöördvõrdelises seoses temaga küllaltki sarnaste «sõlmede» ehk G4-motiivide esinemisega, mida seostatakse just transkriptsiooni mahasurumisega peale rakkude pooldumise käivitamist.

Seetõttu näevad uuringu autorid siin ka võimalust uute vähiravimite arendamiseks ning toovad välja ka kaks väikest molekuli, millega oleks võimalik i- ja g4-motiive tasakaalustada.

«Kui tahta selle mehhanismi põhjal ravimeid arendada, siis oma loogika on siin olemas, kuna kui suuta i-motiivide teket maha suruda, siis põhimõtteliselt peaks vähenema ka vähi tekkes olulist rolli mängivate onkogeenide transkriptsioon ja sellega ühes ka tõenäosus, et vähirakk uuesti poolduma hakkaks,» nägi ka professor Loog siin lootust vähivastaseks rakenduseks.

Märksõnad
Tagasi üles