DNA’daki 50.000 Düğüm Bilim İnsanları Tarafından İlk Kez Haritalandı
İnsan genomundaki “düğüm benzeri yapıların” yerleri ilk kez haritalandı. İ-motifler olarak bilinen bu garip şekillerin varlığı 1993 yılında rapor edilmiş, ancak başlangıçta şüpheyle karşılanmıştı. Ne kadar sık olduklarının ve konumlarının keşfedilmesi, sağlığımızda önemli roller oynadıklarını, ancak aynı zamanda hastalığa da yol açabileceklerini gösteriyor.
DNA’nın çift sarmal yapısı o kadar ünlüdür ki bir tür görsel steno işlevi görür. Ancak 1990’larda genetikçiler bu yapının bazen i-motif adını verdikleri ikincil yapılarla kesintiye uğradığından şüphelenmeye başladılar ve bu yapıların laboratuvar dışındaki varlığı ancak 2018’de doğrulandı.
Spesifik olarak, DNA‘nın inşa edildiği dört bazın normal şekilde birbirine bağlanması yerine (karşı iplikçikte adenin ile timin, sitozin ile guanin) aynı iplikçikteki sitozinler birbirine bağlanır. Sonuç, dört sarmallı bir yapı olarak çift sarmaldan dışarı çıkan kısa bir bölümdür.
Garvan Tıbbi Araştırma Enstitüsü’nden Profesör Daniel Christ IFLScience’a şunları söyledi: “I-motifleri ilk olarak laboratuvarda test tüpü koşulları (in vitro koşullar) altında keşfedildi. Bu koşullar hücrelerin içinde gözlemlenenlerden biraz farklıydı (daha asidik). Bu durum başlangıçta i-motiflerin hücrelerde var olup olmadığı konusunda soru işaretleri yaratmıştı. Ancak, i-motif yapısı için spesifik bir antikor ürettikten sonra, biz ve diğerleri bunların insan hücrelerinde var olduğunu gösterebildik.” Christ, başka bir ekip tarafından pirinçte yaklaşık 25.000 i-motif bulunduğunu, dolayısıyla bunun kesinlikle çok farklı organizmalarda ortak bir şey olduğunu sözlerine ekledi.
Dört bazın belirli kalıplarının i-motifleri oluşturmaya daha yatkın olduğu bulunmuştur, ancak bilim insanları bunların neden var olduğundan ya da ne kadar yaygın olduklarından emin olamamışlardır. Şimdi Christ’in ekibi insan genomundaki i-motifleri haritalandırdı ve şaşırtıcı derecede yaygın olduklarını buldu.
Christ yaptığı açıklamada, “Bu çalışmada, insan genomunda incelediğimiz üç hücre tipinde de bulunan 50.000’den fazla i-motif bölgesinin haritasını çıkardık” dedi. “Bu, hücrelerdeki varlığı bir zamanlar tartışmalı kabul edilen bir DNA yapısı için oldukça yüksek bir sayı. Bulgularımız i-motiflerin sadece laboratuvar merakı olmadığını, yaygın olduğunu ve muhtemelen genomik işlevde kilit roller oynadığını doğruluyor.”
Bu işlevlerin ne olduğunu çözmek uzun zaman alacaktır, ancak i-motiflerin konumları bazı ipuçları sunmaktadır. “i-motiflerin hücre döngüsünde belirli zamanlarda oldukça aktif olan genlerle ilişkili olduğunu keşfettik. Bu da gen aktivitesinin düzenlenmesinde dinamik bir rol oynadıklarını gösteriyor,” diyor ilk yazar Cristian David Peña Martinez, ancak Christ IFLScience’a ayrıntıların belirsizliğini koruduğunu belirtti.
Peña Martinez, “Ayrıca i-motiflerin onkogenlerin promotör bölgesinde, örneğin kanserin en kötü şöhretli ‘tedavi edilemez’ hedeflerinden birini kodlayan MYC onkogeninde oluştuğunu bulduk” diye ekledi. Potansiyel olarak, şu anda tedaviye özellikle dirençli olan kanserlere saldırmanın bir yolu, i-motiflerin çözülmesini sağlamak olabilir. Ancak, muhtemel göründüğü gibi, DNA’nın başka bir yerinde bir işlev görüyorlarsa, bunun çok dikkatli bir şekilde hedeflenmesi gerekebilir. Yine de eş yazar Dr. Sarah Kummerfeld şunları söyledi: “Gen ifadesini etkilemek için i-motifleri hedef alan ilaçlar tasarlamak mümkün olabilir ve bu da mevcut tedavi seçeneklerini genişletebilir.”
Eğer i-motifler anne karnındaki stres gibi belirli koşullara yanıt olarak oluşuyorsa, bu çevremizden etkilenmemizin genetik olmayan bir başka yolu olabilir. Ancak Christ IFLScience’a şunları söyledi: “Şu anda kalıtsal olmayan bileşenleri gösteren hiçbir veri yok ve farklı kökenli üç insan hücre hattı arasında benzer sayıda i-motif gözlemledik, bu da nispeten geniş bir korumaya işaret ediyor. ”
Kaynak: https://www.iflscience.com