Novica

Skupini raziskovalcev NMR centra na Kemijskem inštitutu, Centra odličnosti EN-FIST in Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani je uspelo določiti strukturo DNK, ki jo tvori tandemsko zaporedje GGGAGCG. To zaporedje najdemo v regulatorni regiji gena PLEKHG3, ki je povezan z avtizmom.

Z gvanini bogato zaporedje DNK, ki nastopa v tandemskih ponovitvah povezanih z avtizmom bi po pričakovanjih tvorilo G-kvadrupleksno strukturo na levi. Poglobljena NMR študija pa je pokazala drugačen, nov način zvijanja (na desni).

Posebna zanimivost nove strukture iz štirih vijačnic je, da ni G-kvadrupleks, kljub temu, da je DNK zaporedje bogato z gvanini. To nepričakovano in zato odmevno odkritje je omogočilo, da so bili rezultati objavljeni v izredno ugledni reviji "Nature Communications" (Kocman in Plavec, 2014, doi:10.1038/ncomms6831).

Neverjetno je, da smo po nekaj desetletjih študij struktur, ki jih tvorijo z gvanini bogata zaporedja odkrili strukturo, ki bi morala po vseh znanih in pričakovanih spoznanjih tvoriti G-kvadrupleks. V nasprotju s pričakovano strukturo, v kateri bi dva G-kvarteta kot sendvič vsebovala GCGC-kvartet, smo odkrili novo štirivijačno strukturo. Nova z gvanini bogata struktura ne samo razširja trenutni repertoar znanih struktur DNK, ampak omogoča temeljni razmislek, katere sile vodijo zvijanje oligonukleotidne DNK verige. Poglobljeno razumevanje energetike sil prepoznavanja preko vodikovih vezi nasproti energijam nalaganja heterocikličnih baz nukleotidnih ostankov bo pomagalo pri napredku znanosti. Hkrati pa nova struktura predstavlja opozorilo raziskovalcem, ki se poslužujejo predvsem bioinformatskih orodij, da samo na osnovi primerjav primarnih zaporedij polimernih molekul ne moremo sklepati na njihovo biološko vlogo in sorodnost. Za razumevanje biološke vloge je ključno poznavanje prostorskih struktur.

Podrobnosti študije in članek so dostopni na spodnji povezavi.
www.nature.com/ncomms/2014/141215/ncomms6831/full/ncomms6831.html