"אף" כימי מבחין בתכונות חשובות במבני DNA

שינויים קטנים במבנה ה-DNA נקשרו לסרטן השד ולמחלות אחרות, אך לא היו כאלה עד כה

קשה ביותר לזיהוי. כעת מדענים פתרו בעיה זו על ידי יצירת "אף" כימי.

"אם רצף ה- DNA מקופל, זה כןימנע תעתיק של גן הקשור לאזור ספציפי של DNA, מסביר מחבר המחקר ופרופסור לכימיה של ה- UCR, ונוואן ז'ונג. "במילים אחרות, לתופעה זו יש השפעה חיובית - על ידי דיכוי גן העלול לגרום לסרטן או להתפתחות גידולים."

לעומת זאת, לקיפול דנ"א יכולה להיות גם השפעה שלילית.

"הפיכת DNA עלולה להפריע לייצור חלבונים נגיפיים כדי למזער את התגובה החיסונית", מוסיף ג'ונג.

כדי להבין איך משפיעים פניות DNA כאלהיצורים חיים, חיוביים או שליליים, תחילה עליך למצוא אותם. למטרות אלה, מדעני UCR השתמשו (אך שינו לחלוטין) מושג ששימש בעבר לקביעת הרכיבים הכימיים ביינות מזנים שונים.

הכימיקלים במערכת נועדוחפש כמעט כל מולקולת יעד. אולם בדרך כלל "אף" כזה אינו יכול לזהות DNA. רק לאחר שהמדענים הוסיפו רכיבים לא סטנדרטיים למערכת הוא מצא את ה- DNA היעד.

האף הכימי החדש מורכב משלושה חלקים:מולקולות מארח, מולקולות אורח פלואורסצנטיות ו- DNA יעד. כאשר נמצאים סיבובים חריגים ב- DNA, מולקולות פלואורסצנטיות נדלקות, ומזהירות את המדענים בנוכחותם במדגם.

איור של מערכת המגיבה לזיהוי G-quadruplex. קרדיט: ריצ'רד הוליי / UCR

ה- DNA מורכב מארבע חומצות גרעין:גואנין, אדנין, ציטוזין ותימין. לרוב, חומצות אלו יוצרות מבנה סלילי כפול הדומה לסולם. טלאים עשירים בגוונינה מסתובבים לפעמים בצורה שונה ויוצרים מה שנקרא G-quadruplex. חלקי הגנום המרכיבים את מבני הארבע-ריבועים הללו מורכבים ביותר. בכך הם מווסתים את ביטוי הגנים ומשחקים תפקיד מפתח בשמירה על בריאות התאים.

בעבודתם רצו החוקרים למצוא סוג אחד ספציפי של קוואדרופלקס, המורכב מארבעה גואנינים. הם הצליחו.

בקרוב יחקרו מדענים כיצד הכוחותפוגע ב-DNA, משפיע על התור שלהם. ביולוגים יחקרו גם קיפול RNA. המבנים של חומצה ריבונוקלאית מורכבים יותר מאלה של חומצה דאוקסיריבונוקלאית. יחד עם זאת, הבנת מבנה ה-RNA, המבצע פונקציות חשובות בתא, תקדם את האנושות בחקר המחלות, מסכמים מדענים. 

קרא עוד

אילון מאסק: התיירים הראשונים למאדים ימותו

המפה המדויקת הראשונה של העולם נוצרה. מה רע בכולם?

כושר ההמצאה משלים את הטיסה הרביעית הארוכה ביותר

G-quadruplexes - רצפי חומצות גרעיןחומצות עשירות בגואנין ומסוגלות ליצור מבנים עם ארבע שרשרת. שרשראות חומצות גרעין מ- guanosine oligo ו- polynucleotides מסוגלות להיקשר זו לזו בנוכחות קטיון חד-פעמי קטן, לרוב אשלגן.

DNA - חומצה דאוקסיריבונוקלאית -מקרומולקולה המספקת אחסון, העברה מדור לדור ויישום התוכנית הגנטית להתפתחות ותפקוד של אורגניזמים חיים. מולקולת DNA מאחסנת מידע ביולוגי בצורת קוד גנטי, המורכב מרצף של נוקלאוטידים.