NatCom: особые структуры и-ДНК "подглядывают" за генами, связанными с раком

Ученые из Университета Умео в Швеции обнаружили "подглядывающие" структуры и-ДНК, которые регулируют гены, связанные с раком. Работа опубликована в Nature Communications (NatCom).

В отличие от классической двойной спирали, и-ДНК представляет собой одиночную цепь, свернутую в компактную четырехцепочечную структуру. Она удерживается не привычными парами оснований аденин–тимин и цитозин–гуанин, а только связями между цитозинами. Из-за своей нестабильности такие структуры десятилетиями считались лабораторным артефактом, неспособным существовать в живой клетке.

Используя новые экспериментальные методы, исследователи установили, что и-ДНК действительно возникает в клетках, но лишь на короткое время — непосредственно перед репликацией ДНК.

Авторы также обнаружили, что и-ДНК неоднородна: одни структуры легко раскручиваются, другие отличаются высокой устойчивостью, что зависит от последовательности ДНК. Многие такие участки расположены в регуляторных зонах онкогенов, то есть генов, способствующих развитию опухолей. Это указывает на возможную связь между и-ДНК и уязвимостью раковых клеток.

Ключевую роль в этом процессе играет белок PCBP1: он вовремя "расплетает" и-ДНК, позволяя клетке корректно скопировать генетический материал. Если этого не происходит, репликация тормозится, возрастает риск повреждений ДНК и геномной нестабильности — характерного признака раковых клеток.

Поскольку опухолевые клетки часто испытывают сильный репликационный стресс из-за быстрого деления, вмешательство в работу и-ДНК или белков, которые ее регулируют, может нарушить их способность выживать. По мнению авторов, эти структуры могут стать новой мишенью для противораковой терапии.