DNA quadruple-helix langka ditemukan dalam sel manusia hidup dengan probe bercahaya – ScienceDaily

DNA quadruple-helix langka ditemukan dalam sel manusia hidup dengan probe bercahaya – ScienceDaily


Penyelidikan baru memungkinkan para ilmuwan untuk melihat DNA beruntai empat berinteraksi dengan molekul di dalam sel manusia yang hidup, mengungkap perannya dalam proses seluler. DNA biasanya membentuk bentuk heliks ganda klasik dari dua untai yang saling melilit. Sementara DNA dapat membentuk beberapa bentuk yang lebih eksotis dalam tabung reaksi, hanya sedikit yang terlihat pada sel hidup yang sebenarnya.

Namun, DNA beruntai empat, yang dikenal sebagai G-quadruplex, baru-baru ini terlihat terbentuk secara alami dalam sel manusia. Sekarang, dalam penelitian baru yang diterbitkan hari ini di Komunikasi Alam, sebuah tim yang dipimpin oleh para ilmuwan Imperial College London telah membuat probe baru yang dapat melihat bagaimana G-quadruplex berinteraksi dengan molekul lain di dalam sel hidup.

G-quadruplex ditemukan dalam konsentrasi yang lebih tinggi pada sel kanker, sehingga diduga berperan dalam penyakit ini. Penyelidikan mengungkapkan bagaimana G-quadruplexes ‘dilepas’ oleh protein tertentu, dan juga dapat membantu mengidentifikasi molekul yang mengikat G-quadruplexes, yang mengarah ke target obat baru yang potensial yang dapat mengganggu aktivitas mereka.

Salah satu penulis utama, Ben Lewis, dari Departemen Kimia di Imperial, berkata: “Bentuk DNA yang berbeda akan berdampak besar pada semua proses yang melibatkannya – seperti membaca, menyalin, atau mengungkapkan informasi genetik. Bukti telah ditemukan. menunjukkan bahwa G-quadruplexes memainkan peran penting dalam berbagai macam proses yang vital bagi kehidupan, dan dalam berbagai penyakit, tetapi mata rantai yang hilang telah menggambarkan struktur ini secara langsung dalam sel-sel hidup. “

G-quadruplexes jarang ditemukan di dalam sel, yang berarti teknik standar untuk mendeteksi molekul semacam itu mengalami kesulitan untuk mendeteksinya secara spesifik. Ben Lewis menggambarkan masalahnya sebagai “seperti menemukan jarum di tumpukan jerami, tetapi jarum itu juga terbuat dari jerami”.

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

Mereka menggunakan probe kimia yang disebut DAOTA-M2, yang berfluoresensi (menyala) di hadapan G-quadruplexes, tetapi alih-alih memantau kecerahan fluoresensi, mereka memantau berapa lama fluoresensi ini berlangsung. Sinyal ini tidak bergantung pada konsentrasi probe atau G-quadruplexes, yang berarti dapat digunakan untuk memvisualisasikan molekul langka ini dengan jelas.

Dr Marina Kuimova, dari Departemen Kimia di Imperial, mengatakan: “Dengan menerapkan pendekatan yang lebih canggih ini, kami dapat menghilangkan kesulitan yang telah mencegah pengembangan probe yang dapat diandalkan untuk struktur DNA ini.”

Tim menggunakan probe mereka untuk mempelajari interaksi G-quadruplexes dengan dua protein helikase – molekul yang ‘melepaskan’ struktur DNA. Mereka menunjukkan bahwa jika protein helikase dihilangkan, lebih banyak G-quadruplexes hadir, menunjukkan bahwa helicases berperan dalam pelepasan dan dengan demikian menghancurkan G-quadruplexes.

Dr Jean-Baptiste Vannier, dari MRC London Institute of Medical Sciences dan Institute of Clinical Sciences di Imperial, mengatakan: “Di masa lalu kami harus bergantung pada melihat tanda-tanda tidak langsung dari efek helikasis ini, tetapi sekarang kami mengambil melihatnya langsung di dalam sel hidup. “

Mereka juga memeriksa kemampuan molekul lain untuk berinteraksi dengan G-quadruplexes dalam sel hidup. Jika sebuah molekul yang dimasukkan ke sel mengikat struktur DNA ini, ia akan menggantikan probe DAOTA-M2 dan mengurangi masa pakainya; berapa lama fluoresensi berlangsung.

Hal ini memungkinkan interaksi dipelajari di dalam inti sel hidup, dan untuk lebih banyak molekul, seperti yang tidak berfluoresensi dan tidak dapat dilihat di bawah mikroskop, untuk lebih dipahami. Profesor Ramon Vilar, dari Departemen Kimia di Imperial, menjelaskan: “Banyak peneliti telah tertarik pada potensi molekul pengikat G-quadruplex sebagai obat potensial untuk penyakit seperti kanker. Metode kami akan membantu meningkatkan pemahaman kita tentang potensi baru ini. narkoba.”

Peter Summers, penulis utama lainnya dari Departemen Kimia di Imperial, berkata: “Proyek ini telah menjadi kesempatan yang luar biasa untuk bekerja di persimpangan kimia, biologi dan fisika. Itu tidak akan mungkin terjadi tanpa keahlian dan hubungan kerja yang erat dari ketiga kelompok penelitian. “

Ketiga kelompok tersebut bermaksud untuk terus bekerja sama untuk meningkatkan sifat probe mereka dan untuk mengeksplorasi masalah biologis baru dan menyoroti lebih jauh peran G-quadruplexes di dalam sel hidup kita. Penelitian ini didanai oleh Imperial’s Excellence Fund for Frontier Research.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen