Sağlıklı Hücrelerde Dörtlü DNA Sarmalı Keşfedildi

DNA oluştuğunda, karakteristik çift sarmallı bir yapı oluşturur. Ancak kimi durumlarda doğru bileşenler mevcutsa, DNA dörtlü sarmal yapı oluşturmak üzere başka bir çift sarmalla birleşebilir. G-quadruplex’ler (G-dörtlüleri / G4) olarak adlandırılan bu yapılar, bugüne dek sadece kimya laboratuvarı deneylerinde veya bazı kanser hücrelerinde görülmüştü ve şimdiye kadar rollerinin tam olarak ne olduğunu anlamak zordu.

Bilim insanları geçtiğimiz günlerde canlı ve sağlıklı hücrelerde G-quadruplex formasyonunun ilk görselleştirmesini yaptılar. Araştırmacılar, G4'lere bağlanabilen bir floresan markör geliştirerek ilk kez dörtlü bir yapının oluşumunu incelemiş oldular. İnceleme sayesinde, normal hücresel süreçlerin bu yapıları ürettiği doğrulandı ve kanser gelişimi sürecinde üretilenlerden farklı olduğu anlaşıldı. Araştırma sonuçları Nature dergisinde yayınlandı.

Araştırmacılardan Dr. Marco Di Antonio, “Hücrelerimizde dörtlü sarmal DNA'nın normal hücresel süreçler tarafından oluşturulan kararlı bir yapı olarak var olduğunu ilk kez kanıtladık. Bu bizi DNA'nın biyolojisini yeniden düşünmeye sevk ediyor. Bu, temel biyolojide yeni bir alan olarak karşımıza çıkıyor ve kanser gibi hastalıkların tanı ve tedavisinde yeni yollar açma potansiyeline sahip.” açıklamasında bulundu.

DNA dört nükleotid bazından oluşur: adenin, guanin, sitozin ve timin. G-quadruplex, kendisiyle bağ kurabilen tek baz olan guaninin 4 tanesinin bir araya gelmesiyle oluşuyor ve kararlı bir yapı meydana getiriyor. Bu dört iplikçikli kompleks çoğunlukla kromozomların sonunda ve düzenleyici bölgelerde bulunuyor ve insan genomundaki çeşitli genlerin ekspresyonunda rol oynayabiliyor.

G4'lerin rolü oldukça esrarengizdir. Bu çalışmanın araştırmacıları, proteinlerin nükleotit kodunu okuyabilmesi ve protein üretebilmesi için G4'lerin DNA ipliklerini geçici olarak ayırdıklarını düşünüyor. Ayrıca onkogenler gibi kanserle ilişkili genlerle etkileşime giriyorlar ve kanserli hücrelerde çok daha yüksek oranlarda bulunuyorlar; ancak G4'ler ve kanser arasında herhangi bir nedensel bağlantı bulunmuyor.

Sonuçlar canlı hücrelerdeki G4'leri görselleştirmek ve oluşumlarını izlemek için yeni bir teknikle mümkün kılındı. Ekip, G4'lere bağlanabilen parlak bir markör ve markörü izlemek için de mikroskopi kullandı. Yeni teknik sayesinde bilim insanları yakın gelecekte bu şaşırtıcı yapıların genlerimizdeki rolünü tam olarak aydınlatabilirler.