Альтернативные конформации ДНК в геномах человекообразных обезьян

Исследователи из Университета Пенсильвании впервые предсказали расположение альтернативных (не-B) структур ДНК в полных геномах человекообразных обезьян. Эти структуры, отличные от канонической двойной спирали, могут играть роль в регуляции клеточных процессов и эволюции генома.

Ключевые моменты:

• Новые полные геномы: Работа стала возможной благодаря появлению теломер-в-теломерных (T2T) геномов человека и других человекообразных обезьян, которые впервые включают ранее не секвенированные повторяющиеся участки ДНК (около 8% генома человека).

• Метод: Учёные искали в T2T-геномах мотивы последовательностей, склонные к образованию не-B ДНК: изогнутой ДНК, шпилек, G-квадруплексов (G4) и Z-ДНК.

• Основные находки:

  • Вновь расшифрованные участки геномов обогащены мотивами для не-B ДНК.
  • Распределение этих мотивов в целом сходно у разных видов обезьян.
  • Геном гориллы, содержащий больше повторяющейся ДНК, также имеет больше потенциальных мотивов для не-B ДНК.

• Значение: Не-B ДНК связана с повышенной частотой мутаций, нестабильностью и точками разрыва хромосом, что может быть важно для эволюции генома и некоторых генетических нарушений, включая рак.

  • Например, в области хромосомы 21, связанной с одной из форм синдрома Дауна, мотивы для Z-ДНК встречаются в 97 раз чаще, чем в остальном геноме.

• Экспериментальное подтверждение: На небольшом количестве мотивов образование структур не-B ДНК было подтверждено экспериментально, однако для большинства предсказаний требуется дальнейшая проверка.

Исследование, опубликованное в Nucleic Acids Research, закладывает основу для изучения функций этих структурных особенностей генома, выходящих за рамки простой последовательности нуклеотидов.