Die Geheimnisse der DNA sind noch lange nicht vollständig gelüftet.
Eine Studie enthüllt die erstaunliche Präsenz von über 50.000 rätselhaften Strukturen in unserem Genom. Diese Formationen, bekannt als i-Motive, könnten unser Verständnis der genetischen Regulationsmechanismen grundlegend verändern.
Die knotenförmige "i"-Struktur, die aus der Doppelhelix der DNA herausragt, wurde an 50.000 Stellen im menschlichen Genom kartiert
DNA wird oft als Doppelhelix dargestellt, verbirgt aber in Wirklichkeit komplexere Strukturen. Ein Forscherteam des Garvan Institute of Medical Research hat kürzlich diese i-Motive kartiert und dabei ihre Häufigkeit und ihre potenzielle Rolle bei der Kontrolle von Genen und Krankheiten aufgezeigt.
I-Motive sind viersträngige Strukturen, die entstehen, wenn sich Cytosinbasen auf einem DNA-Strang miteinander verbinden. Diese Formationen unterscheiden sich deutlich von der berühmten Doppelhelix. Ihre Existenz war lange umstritten, doch ihre Identifizierung in lebenden Zellen im Jahr 2018 durch das Garvan-Team stellte einen bedeutenden Fortschritt dar.
Die aktuelle Studie, veröffentlicht im
The EMBO Journal, hat mehr als 50.000 i-Motiv-Orte im menschlichen Genom lokalisiert. Die Forscher verwendeten einen neuartigen Antikörper, um diese Strukturen zu markieren und zu lokalisieren, und bestätigten damit ihre Rolle in der Genregulation.
Diese i-Motive sind nicht zufällig verteilt. Sie konzentrieren sich auf entscheidende genomische Regionen wie Promotoren und telomerische Bereiche, die für die Genaktivität essentiell sind. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Strukturen eine Schlüsselrolle im Zellzyklus und bei der Regulierung von Onkogenen spielen.
Die Studie beleuchtet auch die Beziehung zwischen i-Motiven und bestimmten Genen, die an schwer behandelbaren Krebsarten beteiligt sind. Die i-Motive befinden sich häufig in der Nähe von Regionen der Onkogene, wie zum Beispiel des MYC-Gens, was neue Wege für gezielte therapeutische Ansätze eröffnet.
Die ausgedehnte Präsenz dieser Strukturen in wichtigen genomischen Bereichen könnte neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Diagnostika und Therapien bieten. Durch spezifische Zielansteuerung der i-Motive könnte es möglich sein, die Genexpression zu modulieren und so die verfügbaren therapeutischen Optionen zu erweitern.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: The EMBO Journal