Bilim adamları, insan hücrelerinin içinde yeni bir DNA yapısını doğruladı.
İlk kez, canlı hücrelerde daha önce hiç görülmemiş yeni bir DNA yapısının varlığı tanımlandı.
Yaşayan hücrelerdeki DNA’nın ‘çarpık düğümleri’ olarak tanımlanan şeyin keşfi, karmaşık genetik kodumuzun, herkesin DNA ile ilişkilendirdiği çift sarmal yapısından çok daha karmaşık bir simetriyle oluşturulduğunu doğruluyor ve bu moleküler değişiklik, biyolojik fonksiyonlarımızı etkiliyor.
Avustralya’daki Garvan Tıp Araştırma Enstitüsü’nden antikor tedavileri araştırmacısı Daniel Christ, “DNA dendiğinde çoğumuzun aklına çift sarmal geliyor. Bu yeni araştırma ise, bize tamamen farklı DNA yapılarının var olduğunu ve hücrelerimiz için önemli olabileceklerini hatırlatıyor” diyor.
Belirlenen yeni DNA bileşenine, 1990’lı yıllarda araştırmacılar tarafından ilk kez keşfedilen, interkalasyonel motif (i-motif) yapısı deniyor. ancak i-motif şimdiye kadar canlı hücrelerde değil, sadece in vitro hücrelerde görülmüştü.
Şimdi ise Christ’in ekibi sayesinde, i-motifin insan hücresinde doğal olarak meydana geldiğini biliyoruz. Bu da yapının hücre biyolojisi açısından önemli olduğu anlamına geliyor. Daha önce araştırılmış olduğu düşünüldüğünde ise, sadece laboratuvarda gösterilmiş olduğu için, i-motif araştırmacılardan yeniden ilgi görüyor .
DNA şekilleri ile olan tek yakınlığınız, Watson ve Crick tarafından ünlü hale getirilen çift sarmal spiraller ise, interkalasyon motifinin farklı yapısı sizin için şaşırtıcı olabilir.
Araştırmayı birlikte yürüten genomist Marcel Dinger, “i-motifi DNA’nın dört iplikçikli ‘bir düğümü” şeklinde açıklıyor.
” Düğüm yapısında, aynı iplikteki C [sitozin]” harfleri birbirine bağlanır – bu yüzden yapısı çift sarmaldan çok farklıdır. Burada zıt ipliklerde “harfler” birbirini tanır ve Cs Gs’ye bağlanır [ guaninler].”
Yeni araştırmanın baş yazarı Zeraati’ye göre i-motif, A-DNA, Z-DNA, tripleks DNA ve haç biçimli DNA da dahil olmak üzere, çift sarmal formunu almayan birçok DNA yapısından sadece biridir. Ayrıca bu yapı hücrelerimizde de var olabilir.
G-quadruplex (G4) DNA’sı olarak adlandırılan bir başka DNA yapısı ise, insan hücrelerinde G4’ü ortaya çıkarmak için tasarlanmış bir antikordan faydalanan, 2013 yılında insan hücrelerindeki araştırmacılar tarafından ilk kez görselleştirilmiştir.
Yeni çalışmada Zeraati ve diğer araştırmacılar aynı tekniği kullandılar ve i-motifleri tanıyan ve bağlayabilen bir antikor (iMab) geliştirdiler.
Bunu yaparken, hücre içindeki yerlerini bir immünofloresan ışıma ile belirginleştirdiler.
Hücre Yaşlanması İle İlgili Olabilir
Zeraati, “Bizi en çok heyecanlandıran şey, yeşil noktaları görebilmemiz oldu. i-motifler bir süre sonra ortaya çıkıyor ve kayboluyordu. Bu yüzden onların nasıl şekillendiğini, çözüldüğünü ve nasıl tekrar şekil aldıklarını biliyoruz,” diyor.
i-motif yapısının nasıl işlediği hakkında hala öğrenecek çok şey olmasına rağmen, geçici bulgular i-motiflerin genellikle DNA’nın aktif olarak ‘okunması’ durumunda, özellikle G1 fazı olarak adlandırılan, bir hücrenin yaşam döngüsünün sonlarında ortaya çıktıklarını işaret ediyor.
i-motifler aynı zamanda, “promotör” bölgeler olarak bilinen, yani genlerin açılıp kapanmasını kontrol eden DNA bölgeleri ve telomerlerde, yaşlanma ile ilişkili genetik belirtiler olarak ortaya çıkma eğilimindedir.
Zeraati, “i-motiflerinin bir görünüp bir kaybolmalarının, işlevleri ile ilgili bir ipucu olduğunu düşünüyoruz. Genlerin açılıp kapanmasına yardımcı olmak ve bir genin aktif olarak okunup okunmadığını etkilemek için var gibi görünüyorlar,” diyor.
Şimdi, bu yeni DNA formunun hücrelerde var olduğunu kesin olarak bildiğimize göre, araştırmacılara, bu yapıların vücudumuzda hangi işlevi yerine getirdiğini anlamak düşüyor.
Zeraati’nin açıkladığı gibi, cevaplar sadece i-motif için değil, A-DNA, Z-DNA, tripleks DNA ve haç biçimindeki DNA için de önemli olabilir.
Zeraati yaptığı açıklamada, “Bu alternatif DNA uyumu, hücrede bulunan proteinlerin kendi DNA dizilerini tanıması ve düzenleyici işlevlerini yerine getirmesi açısından önemli olabilir. Bu nedenle, bu yapıların oluşumu, hücrenin sağlıklı bir şekilde çalışması için çok önemli olabilir. Ve bu yapılardaki herhangi bir sapma, patolojik sonuçlar doğurabilir,” ifadesini kullandı.
Bulgular Nature Chemistry dergisinde rapor edildi.
Kaynak: Science Alert
