Vedci zachytili obrázky DNA v najvyššom rozlíšení, aké kedy boli, a odhalili dovtedy nevídané krútivé správanie a zmätok.

Kyselina deoxyribonukleová, tiež známa ako DNA, môže byť prekvapivo aktívna, keď je stlačená a skrútená vo vnútri bunky, podľa nového Výskum Publikované v Nature Communications. Tieto skryté pohyby boli odhalené pomocou počítačových simulácií, ktoré poskytovali obrázky s najvyšším rozlíšením, aké boli kedy zachytené pri jednej molekule DNA. Nová štúdia odhaľuje dovtedy nevídané správanie sa v samoreplikujúcej sa molekule a tento výskum môže nakoniec viesť k vývoju nových výkonných génových terapií.

„Videnie je veriace, ale pri niečom takom malom, ako je DNA, bolo vidieť špirálovitú štruktúru celej molekuly DNA mimoriadne ťažké,“ uviedla vo vyhlásení prvá autorka a vedkyňa odborného referátu na univerzite v Sheffielde Alice Payne. z univerzity. „Videá, ktoré sme vyvinuli, nám umožňujú sledovať krútenie DNA na úrovni detailov, aké sme doteraz nevideli.“

Vedci ich majú Predtým Na pozorovanie DNA a jej skrúteného zloženia v tvare rebríka sa použili mikroskopy, tie sa však obmedzili na statické pohľady na molekulu. Čo vedci nevideli, bolo to, ako extrémne skrútenie DNA ovplyvnilo jej štruktúru dvojitej špirály. Aby to dosiahli, Payne a jej kolegovia spojili mikroskopiu atómových síl s vysokým rozlíšením (AFM) s počítačovými simuláciami molekulárnej dynamiky, ktoré odhalili torziu.

Dlhé, vysoko regulované reťazce DNA sú pevne vtesnané do našich buniek. Ako ukazuje nová štúdia, výsledkom je prekvapivo dynamické fyzické správanie.

Agnes Noi, prednášajúca na York University a spoluautorka štúdie, uviedla, že mikroskopické obrázky a počítačové simulácie sa zhodujú tak dobre, že zvýšili presnosť ich experimentov, čo umožnilo tímu „vystopovať, ako každý atóm DNA dvojitej špirály tancuje . “

Pre túto štúdiu vedci analyzovali malé obvody DNA, v ktorých je na oboch koncoch pripevnený malý prameň, aby vytvorili kruhovú štruktúru. Malé obvody DNA boli opísané už skôr a považujú sa za dôležité ukazovatele zdravia.

Mikroskopické obrázky mikroobvodov DNA v „relaxe“ (tj. Bez preklopenia) vykazovali veľmi malý pohyb, ale ďalšie zákruty prinavrátili krúžku život, čo malo za následok silnejšie pohyby. Tieto dynamické pohyby môžu slúžiť dôležitému účelu, pretože pomáhajú DNA nájsť väzobných partnerov a uľahčiť rast.

Mikroskopia novej atómovej sily ukazuje „veľmi podrobne“, ako „vrásky, bubliny, zákruty, deformácie a podivné formovanie„ skutočne malých obvodov DNA “, ktoré, ako dúfame, jedného dňa zvládneme,“ hovorí Baylor Povedala biológka z College of Medicine Lynn. Tschidrich, ktorý štúdiu uviedol do úzkych kruhov, uviedol vo vyhlásení University of Sheffield.

V skutočnosti by viac poznatkov o DNA a o tom, ako sa môže stať tak kompaktným, podľa vedcov mohlo viesť k vývoju úplne nových lekárskych zákrokov, vrátane vylepšenej diagnostiky a liečby založenej na DNA.