Ученые из Университета Умео в Швеции обнаружили «подглядывающие» структуры и-ДНК, которые регулируют гены, связанные с раком. Работа опубликована в Nature Communications (NatCom).
В отличие от классической двойной спирали, и-ДНК представляет собой одиночную цепь, свернутую в компактную четырехцепочечную структуру. Она удерживается не привычными парами оснований аденин–тимин и цитозин–гуанин, а только связями между цитозинами. Из-за своей нестабильности такие структуры десятилетиями считались лабораторным артефактом, неспособным существовать в живой клетке.
Используя новые экспериментальные методы, исследователи установили, что и-ДНК действительно возникает в клетках, но лишь на короткое время — непосредственно перед репликацией ДНК.
Авторы также обнаружили, что и-ДНК неоднородна: одни структуры легко раскручиваются, другие отличаются высокой устойчивостью, что зависит от последовательности ДНК. Многие такие участки расположены в регуляторных зонах онкогенов, то есть генов, способствующих развитию опухолей. Это указывает на возможную связь между и-ДНК и уязвимостью раковых клеток.
Ключевую роль в этом процессе играет белок PCBP1: он вовремя «расплетает» и-ДНК, позволяя клетке корректно скопировать генетический материал. Если этого не происходит, репликация тормозится, возрастает риск повреждений ДНК и геномной нестабильности — характерного признака раковых клеток.
Поскольку опухолевые клетки часто испытывают сильный репликационный стресс из-за быстрого деления, вмешательство в работу и-ДНК или белков, которые ее регулируют, может нарушить их способность выживать. По мнению авторов, эти структуры могут стать новой мишенью для противораковой терапии.
Ранее врач назвал условие, при котором папилломавирус вызывает рак.