Первая трёхмерная структура ферментативной роли ДНК

ДНК может не только формировать двойную спираль, но и складываться в сложные структуры, действуя как фермент — дезоксирибозим. Учёные из Испании и Института биофизической химии Макса Планка (Германия) впервые определили трёхмерную структуру этой биомолекулы, оказавшейся гораздо более гибкой, чем считалось ранее.

Дезоксирибозимы (ДНК-зимы) — одноцепочечные молекулы ДНК, способные катализировать реакции, — были выделены более 20 лет назад. Однако до сих пор не удавалось связать их каталитическую активность с трёхмерной структурой.

Европейские исследователи облучали молекулу рентгеновскими лучами в синхротроне SLS (Швейцария). Результаты, опубликованные в журнале Nature, позволили с помощью компьютеров построить кристаллическую структуру этого «ДНК-зима».

«Мы раскрыли первую структуру дезоксирибозима и впервые видим, что ДНК способна принимать формы, столь же сложные, как у белковых ферментов или рибозимов — РНК, обладающей каталитической активностью», — говорит испанский учёный Алмудена Понсе-Сальватьерра.

Исследователи разрушили парадигму о предполагаемой жёсткости ДНК, показав, что эта молекула может принимать сложные трёхмерные структуры и является гораздо более гибкой.

В частности, учёные визуализировали структуру дезоксирибозима 9DB1, который катализирует лигирование (соединение) двух цепей РНК.

Полученные данные проливают свет на молекулярные принципы реакций с участием таких молекул.

«У дезоксирибозимов много применений: от катализа лигирования фрагментов ДНК или РНК до репарации её компонентов, например, тимина», — поясняет Понсе-Сальватьерра. Она также сообщила, что клинические испытания для медицинского применения уже начаты.