تفكك نشاط الحمض النووي 4-الذين تقطعت بهم السبل في الخلايا الحية للمرة الأولى

بالعربي/ ملفان رفيعان ملفوفان معًا في حلزون حلزوني: هذا هو الشكل الأيقوني لجزيء الحمض النووي. لكن في بعض الأحيان ، يمكن أن يشكل الحمض النووي حلزونًا رباعيًا نادرًا ، وقد يلعب هذا الهيكل الغريب دورًا في أمراض مثل السرطان. 

لا يعرف الكثير عن هذه الأربعة الذين تقطعت بهم السبل الحمض النووي ، والمعروفة باسم G-quadruplexes – ولكن الآن، والعلماء قد وضعت طريقة جديدة للكشف عن هذه الجزيئات الفردية ومراقبة كيف يتصرفون في الخلايا الحية. في دراسة جديدة نُشرت في 8 يناير في مجلة Nature Communications ، وصف الفريق كيف تتسبب بروتينات معينة في تحلل G-quadruplex. في المستقبل ، يمكن أن يؤدي عملهم إلى عقاقير جديدة يمكنها الاستيلاء على الحمض النووي رباعي الحلزون وتعطيل نشاطه. يمكن أن تتدخل الأدوية ، على سبيل المثال ، عندما يساهم الحمض النووي الغريب في نمو الورم السرطاني.  

قال مؤلف الدراسة بن لويس ، من قسم الكيمياء في إمبريال كوليدج لندن ، في بيان: “تتزايد الأدلة على أن G-quadruplexes تلعب دورًا مهمًا في مجموعة متنوعة من العمليات الحيوية للحياة ، وفي مجموعة من الأمراض”. . 

بشكل عام ، تظهر G-quadruplexes في الخلايا السرطانية بمعدلات أعلى بكثير من الخلايا السليمة ، وفقًا للبيان. وقد ربطت دراسات مختلفة وجود الحمض النووي رباعي الخيوط والانقسام السريع للخلايا السرطانية ، وهي عملية تؤدي إلى نمو الورم. لذلك افترض العلماء أن استهداف الحمض النووي الغريب بالعقاقير يمكن أن يبطئ أو يوقف هذا الانقسام الخلوي الجامح. بعض الدراسات تدعم بالفعل هذه الفكرة.  

قال لويس: “لكن الحلقة المفقودة كانت تصور هذا الهيكل مباشرة في الخلايا الحية”. بعبارة أخرى ، كان العلماء بحاجة إلى طريقة أفضل لمشاهدة جزيئات الحمض النووي أثناء عملها. تبدأ الدراسة الجديدة في ملء تلك المعرفة المفقودة.

يمكن أن تتشكل G-quadruplexes إما عندما ينثني جزيء DNA مزدوج الشريطة على نفسه أو عندما ترتبط خيوط DNA متعددة بحمض نووي واحد ، يُعرف باسم Guanine – أحد اللبنات الأساسية للحمض النووي ، وفقًا لمجلة Discover . لاكتشاف هذا الحمض النووي غير التقليدي في الخلايا ، استخدم الفريق مادة كيميائية تسمى DAOTA-M2 ، والتي تنبعث منها ضوء الفلورسنت عندما يرتبط بـ G-quadruplexes. بدلاً من قياس سطوع الضوء فقط ، والذي يختلف اعتمادًا على تركيز جزيئات الحمض النووي ، تتبع الفريق أيضًا المدة التي سطع فيها الضوء.محتوى ذو صلة

ساعد تتبع مدة بقاء الضوء الفريق على معرفة كيفية تفاعل الجزيئات المختلفة مع الحمض النووي ذي الأربعة شرائط في الخلايا الحية. عندما يلتصق جزيء بشريط الحمض النووي ، فإنه يحل محل DAOTA-M2 المتوهج ، مما يتسبب في انطفاء الضوء بشكل أسرع مما لو بقيت المادة الكيميائية في مكانها. باستخدام هذه الأساليب ، حدد الفريق نوعين من البروتينات ، يُطلق عليهما الهليكازات ، يعملان على فك خيوط الحمض النووي ذي الأربعة شرائط وإطلاق عملية تفكيكها.

وحددوا أيضًا الجزيئات الأخرى التي ترتبط بالحمض النووي ؛ يمكن للدراسات المستقبلية حول هذه التفاعلات الجزيئية أن تساعد العلماء في تصميم الأدوية التي ترتبط بالحمض النووي.

وقال رامون فيلار ، أستاذ الكيمياء الطبية غير العضوية في إمبريال ، في البيان: “اهتم العديد من الباحثين بإمكانية جزيئات الارتباط G-quadruplex كأدوية محتملة لأمراض مثل السرطان”. “ستساعد طريقتنا في تطوير فهمنا لهذه الأدوية الجديدة المحتملة.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com