To, czego nie wiedzieliśmy o naszym DNA

źródło: http://webcorporativa.idibell.org/

Kwas deoksyrybonukleinowy stanowi podstawę zapisu informacji genetycznej w organizmach. Jego szczególne formowanie możliwe jest dzięki zasadom azotowym: adeninie (A), cytozynie (C), guaninie i tyminie. To właśnie te składniki, dzięki konfiguracjom, jakie tworzą, pozwalają na zwiększenie różnorodności genetycznej, która przekłada się ostatecznie na mnogość budowy i funkcji życiowych organizmów. 4 maja bieżącego roku opublikowano w Cell wyniki badań rzucające nowe światło na to, co do tej pory wiedzieliśmy o DNA.

Historia DNA

Kwas deoksyrybonukleinowy został odkryty w 1869 przez Fryderyka Mieschera. Jednakże związek ten pozostawał nierozpoznany pod względem struktury chemicznej jeszcze przez niemalże stulecie. Za odkrywców modelu podwójnej helisy uważa się, nie do końca słusznie, Francisa Cricka, Jamesa Watsona, Maurice'a Wilkinsa. Wnioskowanie ich bowiem byłoby niemożliwe gdyby nie wykorzystanie zdjęć otrzymanych za pomocą krystalografii rentgenowskiej przez Rosalind Franklin. To ona de facto odkryła strukturę DNA, a badania przypłaciła życiem. Rosalind Franklin zmarła bowiem w młodym wieku, nie doczekawszy 1962 roku, w którym to Crick, Watson i Wilkins otrzymali Nagrodę Nobla. 
We wczesnych latach 80. stwierdzono, iż poza czterema podstawowymi składnikami budującymi DNA w komórkach prokariotycznych, istnieje także piąty element: metylocytozyna (mC), będąca pochodną cytozyny. W późnych latach 90. natomiast, mC rozpoznano jako główną przyczynę zachodzenia procesów należących do mechanizmów epigenetycznych. Okazało się bowiem, że mC jest wstanie „włączyć” lub „wyłączyć” ekspresję odpowiednich genów w zależności od potrzeb fizjologicznych tkanek. Co ciekawe, w ostatnich latach wzrosło znacząco zainteresowanie świata nauki tym zagadnieniem. Okazało się bowiem, że zmiany zachodzące w ramach mC przyczyniają się do wystąpienia lub rozwoju chorób człowieka, tak poważnych, jak nowotwory.

Najnowsze doniesienia o DNA

źródło: http://pl.wikipedia.org/

4 maja bieżącego roku opublikowano w Cell wyniki badań prowadzonych przez Manel Esteller, profesora genetyki Uniwersytetu w Barcelonie oraz ICREA, dyrektora projektu Epigenetyka i Biologia Nowotworu. Analizy dotyczyły prawdopodobnej obecności szóstego elementu tworzącego DNA, a mianowicie metyloadeniny (mA). Związek ten został opisany jako wspomagający kontrolę epigenetyczną. Stąd też został on uznany za kluczowy w życiu komórek.

Jak podkreślił Manel Esteller: „Było wiadome iż bakterie, ewolucyjnie bardzo odległe od nas organizmy posiadają mA w swoich genomach, gdzie cząsteczki te pełnią role ochronne przeciwko insercji materiału genetycznego pochodzącego z innych organizmów. Jednakże przypuszczano jedynie, że jest to zjawisko dotyczące wyłącznie prymitywnych komórek”. Badacz podkreślił, że opublikowane przez niego wyniki badań sugerują, że również komórki eukaryota, a więc i ludzkie, wyposażone są w 6 typów zasad azotowych. Przy czym należy podkreślić, iż zawartość mA w genomie jest bardzo niska. Zaprezentowane analizy świadczą o tym, że zarówno glony, robaki, jak i muchy posiadają mA, która odgrywa znaczącą rolę w regulacji ekspresji pewnych genów, co rzuca nowe światło na wiedzę na temat epigenetyki. Jak zasugerował Manel Esteller: „mA może odgrywać także specyficzną rolę w komórkach macierzystych i we wczesnych etapach rozwoju”.

Przed badaczem i jego zespołem czeka kolejne wyzwanie, mianowicie potwierdzenie wyników badań u ssaków, w tym ludzi. Ponadto niezwykle istotnym jest określenie konkretnej funkcji mA. 

Opracowanie: Izabela Kołodziejczyk

Źródło:
Heyn H, Esteller M. An Adenine Code for DNA: A Second Life for N6-Methyladenine. Cell (2015).http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.04.021