Seringkali DNA Helix ditemukan dalam sel manusia hidup yang mengandung Prosses

Komposisi DNA quadruple-helix Uang: Imperial College London

Penelitian baru memungkinkan para ilmuwan untuk melihat empat kompleksitas DNA berinteraksi dengan molekul dalam sel hidup manusia, menerjemahkan bagiannya menjadi sel.

DNA biasanya terdiri dari dua untai yang berdekatan. Meskipun DNA dapat membentuk kelainan pada tabung reaksi, sangat sedikit yang ditemukan pada sel hidup yang sebenarnya.

“G-quadruplexes memainkan peran penting dalam berbagai macam bentuk kehidupan, serta dalam berbagai penyakit, tetapi koneksi yang hilang terbatas untuk mengarahkan pembentukannya langsung ke dalam sel hidup.” – Ben Lewis

Namun, DNA dari empat untai, yang disebut G-quadruplex, baru-baru ini ditemukan dalam sel manusia. Sekarang, dalam studi baru yang diterbitkan di Komunikasi Alami, grup yang dipimpin oleh Imperial College London ilmuwan telah mengembangkan probe baru yang dapat mendeteksi bagaimana G-quadruplexes berinteraksi dengan molekul lain di dalam sel hidup.

G-quadruplex ditemukan pada banyak jenis kanker, itulah sebabnya mereka dianggap berkontribusi pada penyakit ini. Penyelidikan mengungkapkan bagaimana G-quadruplexes ‘bergerak’ dengan protein lain, dan juga membantu mengidentifikasi molekul yang mengikat G-quadruplexes, menghasilkan senjata baru yang dapat mengganggu aktivitas mereka.

Jarum di rumput

Salah satu penulis terkemuka, Ben Lewis, dari Departemen Kimia di Imperial, menyatakan: “Beberapa bentuk DNA memiliki peran utama dalam semua prosesnya – seperti membaca, menyalin, atau menjelaskan informasi genetik.

“Ada banyak bukti bahwa G-quadruplex memainkan peran penting dalam berbagai macam bentuk kehidupan, serta dalam berbagai penyakit, tetapi saling ketergantungan hanya memperhitungkan struktur secara langsung dalam sel hidup.”

G-quadruplexes jarang ditemukan dalam sel, artinya mekanisme molekuler sulit dideteksi. Ben Lewis menggambarkan masalahnya sebagai “seperti menemukan jarum di tumpukan jerami, tetapi jarum itu juga terbuat dari rumput”.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti dari kelompok Vilar dan Kuimova di Departemen Kimia di Imperial bekerja sama dengan tim Vannier dari Dewan Institut Medis di Institut Ilmu Kedokteran London.

DNA pemetaan cahaya nuklir

Pemetaan cahaya temporal peta mikroskop DNA inti sel hidup dikombinasikan dengan penelitian baru. Warna mewakili rentang hidup antara 9 (merah) dan 13 (biru) nanodetik. Pendanaan: Imperial College London

Dia menggunakan perangkat medis yang disebut DAOTA-M2, yang menerangi (G-quadruplexes) di hadapan G-quadruplexes, tetapi alih-alih melihat cahaya fluoresensi, dia memantau panjang cahayanya. Sinyal ini tidak bergantung pada jumlah penelitian atau G-quadruplexes, artinya mereka dapat digunakan untuk mendeteksi molekul yang tidak diinginkan.

Marina Kuimova, dari Departemen Kimia di Imperial, mengatakan: “Dengan menggunakan metode yang sangat efisien ini, kami dapat menghilangkan penghalang yang telah menghalangi pengembangan penelitian DNA yang andal.”

Perhatian langsung pada sel-sel hidup

Tim menggunakan probe mereka untuk menentukan bagaimana G-quadruplexes berinteraksi dengan dua protein helikase – molekul yang ‘menghasilkan’ DNA. Dia menunjukkan bahwa jika protein helikase dihilangkan, lebih banyak G-quadruplexes hadir, menunjukkan bahwa helicase berpartisipasi lebih bebas dan dengan demikian menghancurkan G-quadruplexes.

“Banyak peneliti yang tertarik dengan potensi manfaat molekul G-quadruplex sebagai obat anti kanker. Pendekatan kami akan membantu kami memperluas pemahaman kami tentang obat baru yang mungkin tersedia. “- Profesor Ramon Vilar

Jean-Baptiste Vannier, dari MRC London Institute of Medical Sciences dan Institute of Clinical Sciences di Imperial, mengatakan: “Di masa lalu kami mengandalkan indikasi tak terlihat bagaimana helikase bekerja, tetapi sekarang melihat langsung pada sel-sel hidup. . ”

Dia juga menyoroti bagaimana molekul lain berinteraksi dengan G-quadruplexes dalam sel hidup. Molekul yang dimasukkan ke dalam sel saat terikat pada fragmen DNA, menghilangkan molekul DAOTA-M2 dan memperpendek masa hidupnya, misalnya, dalam kasus paparan fluoresensi.

Hal ini memungkinkan interaksi untuk belajar di dalam kulit sel hidup, serta banyak molekul, seperti yang tidak berpendar dan tidak dapat dilihat di bawah mikroskop, untuk pemahaman yang lebih baik.

Profesor Ramon Vilar, dari Departemen Kimia di Imperial, menjelaskan: “Banyak peneliti tertarik pada potensi pengikatan molekul G-quadruplex sebagai pengobatan kanker yang potensial. Pendekatan kami akan membantu kami memperluas pemahaman kami tentang obat baru yang mungkin tersedia. ”

Peter Summers, sekretaris eksekutif Departemen Kimia di Imperial, berkata: “Pekerjaan ini adalah kesempatan yang sangat baik untuk bekerja di bidang kimia, biologi dan fisika. Ini tidak akan mungkin terjadi tanpa keahlian dan kerjasama dari semua tim peneliti.”

Ketiga kelompok ingin terus bekerja sama untuk meningkatkan hal-hal dalam penelitian mereka dan untuk mengeksplorasi tantangan baru dan untuk menyoroti peran G-quadruplex yang berperan dalam sel hidup kita. Studi ini didukung oleh Imperial’s Excellence Fund for Frontier Research.

Halaman: “Mendeteksi potensi DNA G-quadruplex dalam sel hidup menggunakan mikroskop pencitraan biasa” oleh Peter A. Summers, Benjamin W. Lewis, Jorge Gonzalez-Garcia, Rosa M. Porreca, Aaron HM Lim, Paolo Cadinu, Nerea Martin-Pintado, David J. Mann, Joshua B.Edel, Jean Baptiste Vannier, Marina K. Kuimova dan Ramon Vilar, 8 Januari 2021, Komunikasi Alami.
DOI: 10.1038 / s41467-020-20414-7

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Diet junk food dapat meningkatkan risiko mengemudi berbahaya di antara pengemudi truk

Diet tidak sehat yang terkait dengan kelelahan yang lebih besar: Faktor kunci dalam peningkatan risiko kecelakaan, kata para peneliti. Pola makan yang tidak sehat dapat...

Fotosintesis buatan menjanjikan sumber energi yang bersih dan berkelanjutan

Manusia dapat melakukan banyak hal yang tidak dapat dilakukan oleh tumbuhan. Kita bisa berjalan, berbicara, mendengarkan, melihat dan menyentuh. Tetapi tanaman memiliki...

Es laut di pantai Arktik menipis secepat yang saya kira

Es Arktik yang menurun bisa dibilang salah satu korban terbesar perubahan iklim, dan dampaknya sangat luas, dari keadaan beruang kutub yang ikonik dan satwa...

Dinosaurus terbesar di Australia – “Titan Selatan” – baru saja memasuki buku rekor!

Kolaborasi Australia, "Titan Cooper Selatan." Penulis: Vlad Konstantinov, Scott Hoknul © Museum Sejarah Alam Eromanga Apa lapangan basket yang lebih tinggi dari b-double, dan...

Maju dengan roket SLS Moon raksasa, pertemuan dekat dengan Ganymede dan gerhana cincin api

Inti roket Space Launch System (SLS) seberat 188.000 pon telah naik ke peluncur bergerak, di antara dua pendorong roket padat. Kredit: NASA Bergerak maju...

Newsletter

Subscribe to stay updated.