Control de bucle de ADN encontrado Tantra

No todo el ADN parece una doble hélice familiar. A veces, partes de nuestro código genético se convierten en formas inusuales bajo ciertas condiciones. Una estructura que se conoce como G-Kwadruplex (G4) parece un nudo. Esta conformidad similar a un nudo puede desempeñar un papel importante para activar o cerrar el gen. Pero si no hay intacto en el tiempo, pueden dañar nuestro genoma.

En colaboración con los científicos del Instituto Karolinska, investigadores del grupo de Puck en el Instituto Habilact, ahora han destacado un mecanismo impresionante al incorporar el ARN, que mantiene estos nudos en el control. El equipo sugiere que los hallazgos de los estudios de laboratorio pueden causar nuevas formas de tratar enfermedades como el cáncer.

Knipscheer es el escritor senior del artículo publicado por el equipo CienciaTema "La cinta de ARN regula el paisaje G-K-Quadroplax a través de la formación de g-loop"En el cual los investigadores dicen que sus resultados" ... un complejo mecanismos de discapacidad de ensamblaje de boje G que controlan el paisaje G4 y son esenciales para la homeostasis y la supervivencia celular. ,

Si bien nuestro ADN generalmente se estructura como una hélice doble en forma de escalera retorcida, estos nudos a menudo se forman en áreas con muchas ubicaciones de guanina (G) y ayudan a regular procesos importantes como la transcripción, donde el ADN se copia en el ARN. El equipo dijo: "G-Kwadruplex (G4S), estructuras de ADN alternativas de cuatro pistas formadas en secuencias genómicas ricas en G, se consideran reguladores transcripcionales ricos en áreas regulatorias activas", dijo el equipo. "Aunque los genomas de los mamíferos tienen más de medio millón de secuencias de ADN que pueden adoptar una estructura G4 (secuencia potencial de formación de G4, PQS), solo un número limitado de estructuras de G4 y se encuentra G4 específico en diferentes tipos de células".

Los G4 también son espadas de dos filo. Si bien ayudan con la regulación génica, si no se ven afectados en el tiempo, pueden causar mutación, obstruir la expresión génica e incluso causar cáncer o envejecimiento temprano. "La mala interpretación de la posición de G4 impide la expresión génica y la discriminación fetal y se asocia con enfermedad neurodogénica, cáncer y envejecimiento rápido", continuaron los científicos. Por lo tanto, las células requieren que el equipo abra estos bultos de manera rápida y eficiente. Sin embargo, admitió además: "Actualmente, nos faltan conocimiento de cómo se controla el G4 para evitar que la transcripción desagradable e inestabilidad del genoma".

Para estudiar cómo las células estructuras de G4 no deseadas, los investigadores requirieron un sistema que reproduzca este proceso fuera de las células vivas. Usaron extractos de proteínas de ranas (Zenopus Lavis) Huevos. Estos extractos contienen casi todo lo que se encuentra dentro de una célula real, especialmente la proteína requerida para la replicación y reparación del ADN. Esta configuración permitió al equipo introducir ADN con estructuras G4 e inspeccionar el proceso de desintegración de empecabado. También pueden indicar las proteínas que ejecutan este mecanismo.

Utilizando su sistema, los investigadores revelaron un nuevo papel sorprendente para las moléculas de ARN. El primer autor Koichi Sato, PhD, dijo: "Con la ayuda de la proteína conocida por su papel en la reparación del ADN, el ARN G4 se une al hilo de ADN contrario a la estructura, forma una estructura llamada 'G-loop'". "Esta estructura del bucle G es un intermedio importante en un mecanismo intermedio importante y evita que el genoma se rompa". Aunque el ARN es conocido por su función en la producción de proteínas a través de la traducción, este mecanismo combina un papel preidentificado para el ARN en la conservación del genoma.

G-Loop actúa como una plataforma de aterrizaje para proteínas adicionales. Estas proteínas abren el nudo G4, rompen el bucle G y convierten el ADN en su tamaño normal de hélice doble. Los científicos escribieron: "Nuestros datos establecen un proceso de empezado, que controla la dinámica G4 de G4 de G4 a G4 con G4, luego el G4 se combina con G4 con G-Loop Disem", escribieron los científicos. "La intervención con este ciclo del bucle G causa transcriptom, volatilidad extensa del genoma y deformidad severa de los defectos de proliferación, lo que destaca su importante papel en la homeostasis celular y la existencia".

Gracias a la cooperación con Simon Elsser y Jing Liu del Instituto Karolinska, el equipo descubrió que el G-Loop ayuda a rechazar los nudos G4 en todo el genoma. "Nos sorprendió saber que G4 es reconocido como heridas de ADN, incluso sin daños reales en el ADN", el líder del grupo Puck Nipshire. Los científicos dijeron en su informe: "La estructura G4 se reconoce como una" herida de ADN ", lo que permite la actividad de la proteína de reparación de ADN aguas abajo en ausencia de daño en el ADN".

G-Loop trae a proteína que generalmente cura el daño del ADN. Pero aquí, la célula trata la estructura G4 a medida que se rompió por el ADN, lo que desencadena una respuesta de daño al ADN. Esto permite que la celda funcione más rápido y evite problemas graves posteriores.

Además, el proceso renueva el ADN circundante y elimina modificaciones dañinas. Él dijo: "Este mecanismo resultó en la renovación de hilos no G4, lo que permite enmiendas potencialmente de mutación en la cadena desplazada, protegiendo la integridad de los motivos de ADN regulatorios", dijo. Con la ayuda de Jeroen Van den Berg del Grupo Odenaarden, el equipo muestra cuán importante es este mecanismo para la salud celular. Cuando falla, se forma G4 y causa problemas graves cuando se requiere que el ADN se copie antes de la división celular. Como resultado, el ADN bloquea los frenos y el crecimiento celular.

El descubrimiento del sistema G-Loop responde las principales preguntas científicas cómo las células protegen su ADN y también abren puertas para futuros tratamientos. Muchos cáncer están asociados con problemas en la reparación del ADN. "Muchas proteínas involucradas en este ciclo G-Loop, incluidos RAD51, BRCA2, FANCJ y XPF-RCC1, también promueven las rutas de reparación de ADN canónico y están directamente asociadas con enfermedades humanas, que se caracterizan por la predeterminación para las anormalidades del desarrollo y el cáncer", dijeron científicos.

Las estructuras de G4 son especialmente abundantes en las células cancerosas, y si las células no pueden abrirlas, inducirá el daño del ADN y la muerte celular. Dirigirse al sistema G-Loop puede ser una forma inteligente de golpear las células cancerosas donde son débiles. Por ejemplo, al aumentar el número de nudos G4 o bloquear su reparación, se pueden seleccionar células cancerosas. Sin embargo, requiere más investigación para ver si realmente puede prevenir el crecimiento de las células cancerosas.