Гены находят друг друга без посредников
Новое исследование подтверждает, что идентичные участки ДНК могут находить друг друга без помощи других молекул.
Гены в ДНК регулярно повреждаются и нуждаются в репарации. В процессе гомологичной рекомбинации повреждённый ген заменяется на его неповреждённую копию. Ошибки в этом процессе ведут к генетическим нарушениям, таким как прогерия, вызывающая быстрое старение. Белки рекомбинации осуществляют копирование и замену генов, но как гомологичные гены находят друг друга заранее, было неясно.
Новые доказательства
Эксперименты 2008 года от Imperial College London и National Institutes of Health (NIH) показали, что короткие двухцепочечные фрагменты ДНК с одинаковым кодом в растворе спонтанно группируются по типам. Последующие исследования Гарвардского университета под руководством профессоры Мары Прентисс подтвердили спаривание более длинных гомологичных ДНК.
В новом совместном исследовании Гарварда и Имперского колледжа, опубликованном в Proceedings of the Royal Society A, представлены доказательства притяжения между длинными идентичными участками в пределах одной молекулы ДНК.
Экспериментальная группа из Гарварда закрепила один конец двухцепочечной ДНК на дне микроконтейнера, а к другому концу прикрепила магнитную бусину. Они создали молекулы ДНК, содержащие длинные идентичные участки, расположенные "голова к голове", и сравнили их поведение с контрольными молекулами.
Наблюдения показали, что при растягивании с фиксированной силой молекулы с идентичными участками выпрямлялись меньше. Причина — они складывались, образуя петлю, тем самым спаривая идентичные гены.
Сюрпризы ДНК
Группа профессора Алексея Корнышева из Imperial College London с 2001 года исследует физические механизмы спаривания идентичных последовательностей ДНК. Ведущий автор текущей работы, доктор Доминик Ли, отметил: "Следующий шаг — дальнейшее изучение механизма узнавания. Мы также надеемся, что новый результат стимулирует эксперименты в реальных клетках".
Соавтор профессор Корнышев добавил: "Если такие механизмы используются природой, это ещё одна функция, закодированная в удивительной структуре ДНК, которая никогда не перестаёт нас удивлять".