Νέα ανακάλυψη: Επιστήμονες ξεκλειδώνουν τα μυστικά του DNA και ευελπιστούν στην δημιουργία νέων φαρμάκων

Επιστήμονες ξεκλείδωσαν ένα βασικό τμήμα του μυστηρίου για το πώς το DNA μας μπορεί να αντιγράφεται και να επισκευάζεται μόνο του – κάτι το οποίο είναι βασικό για όλες τις μορφές της ζωής. Η νέα έρευνα, που πραγματοποιήθηκε από κορυφαίους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Sheffield, αποκάλυψε πώς διακλαδωμένα μόρια DNA αφαιρέθηκαν από την διπλή ελικοειδή δομή – μια διαδικασία την οποία οι επιστήμονες αναζητούν να ξεκλειδώσουν για πάνω από 20 χρόνια. Τα αποτελέσματα της πρωτοποριακής μελέτης δημοσιεύθηκαν σήμερα (Δευτέρα 6 Ιουνίου 2016) στο Nature Structural & Molecular Biology.

«Στην πραγματικότητα, διακλαδωμένο DNA διαμορφώνεται κάθε μέρα στα σώματά μας», λέει ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Sheffield, Jon Sayers. «Συμβαίνει κάθε φορά που τα κύτταρά μας διαιρούνται. Αυτές οι διακλαδώσεις είναι βασικοί ενδιάμεσοι που διαμορφώνονται κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA μας».

Η διαθεματική ομάδα από δυο τμήματα του Πανεπιστημίου, κατέγραψε στιγμιότυπο των μοριακών γεγονότων με απίστευτη λεπτομέρεια που ποτέ πριν δεν είχε φανεί. Δείχνει πώς ειδικά ένζυμα (Flap EndoNuclease enzymes – FENs) περικόπτουν διακλαδωμένα μόρια DNA αφού τα κύτταρα έχουν διαιρεθεί. Η ομάδα έκανε την ανακάλυψη χρησιμοποιώντας το Diamond Light Source, το σύχνοτρον του Ηνωμένου Βασιλείου το οποίο λειτουργεί ως γιγάντιο μικροσκόπιο που εκμεταλλεύεται την ισχύ των ηλεκτρονίων για να παραχθούν έντονες ακτίνες-Χ, τις οποίες οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιούν για τη μελέτη από απολιθώματα και στροβιλοκινητήρες μέχρι ιούς και εμβόλια.

Όπως δηλώνουν οι επιστήμονες επειδή τα ένζυμα FENs που αναλύθηκαν είναι παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στα διαγνωστικά τεστ για γενετικές παθήσεις, βακτήρια και ιούς, η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας τους θα βοηθήσει να κατασκευαστούν καλύτερα και περισσότερο αξιόπιστα τεστ και εργαλεία για εργαστηριακές έρευνες.

«Επειδή η αναπαραγωγή του DNA είναι ουσιαστική για όλες τις μορφές ζωής, η κατανόηση του πώς λειτουργεί σε μοριακό επίπεδο παρέχει γνώσεις για μια από τις πλέον βασικές μοριακές διαδικασίες που είναι κοινές για όλη τη ζωή», λέει ο καθηγητής Sayers. «Γνωρίζοντας πώς λειτουργούν αυτά τα ένζυμα θα μπορούσαμε να βοηθηθούμε να αναπτύξουμε νέα αντιμικροβιακά φάρμακα που μπορεί μια μέρα να χρησιμοποιηθούν για την καταπολέμηση των βακτηρίων που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά».

Πηγή: University of Sheffield

Περισσότερα στη δημοσίευση: Direct observation of DNA threading in flap endonuclease complexes, Nature Structural & Molecular Biology (2016)