Kleine veranderingen in de DNA-structuur zijn in verband gebracht met borstkanker en andere ziekten, maar tot nu toe zijn die er niet geweest
'Als de DNA-sequentie is gevouwen, is dat zozal de transcriptie van een gen dat is geassocieerd met een specifiek DNA-gebied voorkomen, legt studie-auteur en UCR-scheikundeprofessor Wenwan Zhong uit. "Met andere woorden, dit fenomeen heeft een positief effect - door een gen te onderdrukken dat kanker kan veroorzaken of de ontwikkeling van tumoren."
Omgekeerd kan DNA-vouwing ook een negatief effect hebben.
"Het veranderen van DNA kan mogelijk de productie van virale eiwitten verstoren om de immuunrespons te minimaliseren", voegt Zhong eraan toe.
Om te begrijpen hoe zulke DNA-veranderingen van invloed zijnlevende wezens, positief of negatief, je moet ze eerst vinden. Voor deze doeleinden gebruikten UCR-wetenschappers een concept (maar veranderden het volledig) dat eerder was gebruikt om de chemische componenten in wijnen van verschillende variëteiten te bepalen.
De chemicaliën in het systeem zijn ontworpen omzoeken naar vrijwel elk doelwitmolecuul. Meestal kan zo'n "neus" echter geen DNA detecteren. Pas nadat wetenschappers niet-standaard componenten aan het systeem hadden toegevoegd, vond hij het doel-DNA.
De nieuwe chemische neus bestaat uit drie delen:gastheermoleculen, fluorescerende gastmoleculen en doel-DNA. Wanneer er ongebruikelijke wendingen in het DNA worden gevonden, lichten fluorescerende moleculen op, waardoor wetenschappers worden gewaarschuwd voor hun aanwezigheid in het monster.
Illustratie van een systeem dat reageert op G-quadruplex-detectie. Krediet: Richard Hooley / UCR
DNA bestaat uit vier nucleïnezuren:guanine, adenine, cytosine en thymine. Meestal vormen deze zuren een dubbele spiraalvormige structuur die lijkt op een ladder. Guaninerijke patches roteren soms anders, waardoor een zogenaamde G-quadruplex ontstaat. De delen van het genoom waaruit deze quadruplexstructuren bestaan, zijn buitengewoon complex. Daarbij reguleren ze de genexpressie en spelen ze een sleutelrol bij het handhaven van de celgezondheid.
In hun werk wilden de onderzoekers één specifiek type quadruplex vinden, bestaande uit vier guanines. Ze zijn erin geslaagd.
Wetenschappers zullen binnenkort onderzoeken hoe de krachten werkenschadelijk DNA, beïnvloeden hun beurten. Biologen zullen ook de vouwing van RNA bestuderen. De structuren van ribonucleïnezuur zijn complexer dan die van deoxyribonucleïnezuur. Tegelijkertijd zal het begrijpen van de structuur van RNA, dat belangrijke functies vervult in de cel, de mensheid vooruit helpen bij het bestuderen van ziekten, concluderen wetenschappers.
Lees verder
Elon Musk: de eerste toeristen naar Mars zullen sterven
De eerste nauwkeurige kaart van de wereld is gemaakt. Wat is er mis met de rest?
Ingenuity voltooit de vierde langste vlucht
G-quadruplexen - nucleïnezuursequentieszuren die rijk zijn aan guanine en in staat zijn om structuren met vier ketens te vormen. Nucleïnezuurketens van guanosine-oligo- en polynucleotiden kunnen aan elkaar binden in aanwezigheid van een klein eenwaardig kation, meestal kalium.
DNA - deoxyribonucleïnezuur -een macromolecuul dat zorgt voor opslag, overdracht van generatie op generatie en de uitvoering van het genetisch programma voor de ontwikkeling en het functioneren van levende organismen. Een DNA-molecuul slaat biologische informatie op in de vorm van een genetische code, bestaande uit een reeks nucleotiden.