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G-quadruplexes existent également dans le génome humain

La découverte ouvrent des possibilités pour un rétablissement neuf des traitements visés pour le cancer

En 1953, chercheurs Watson de Cambridge et torticolis publié un article décrivant la structure de entrelacement d'ADN de « double helice » - l'indicatif chimique pendant toute la durée.

Maintenant, par année de l'anniversaire de ce point de repère scientifique soixantième, les chercheurs de Cambridge ont publié un de papier s'avérant cela les structures quatre-échouées d'ADN « d'helice quadruple » - connues sous le nom de G-quadruplexes - également exister dans le génome humain. Ils forment dans les régions de l'ADN qui sont riches en guanine de synthon, habituellement abrégées à « G ».

Les découvertes marquent le point culminant de sur 10 ans d'enquête par des scientifiques pour montrer ces structures complexes in vivo - en cellules humaines vivantes - fonctionnant de l'hypothétique, par la modélisation de calcul aux expériences synthétiques de laboratoire et finalement à l'identification en cellules cancéreuses humaines utilisant des biomarqueurs fluorescents.

La recherche, aujourd'hui publié en chimie de nature et financé par la cancérologie R-U, continue pour montrer des tiges claires entre les concentrations des quadruplexes quatre-échoués et le procédé de la réplication de l'ADN, qui est pivotalement à la division cellulaire et à la production.

En visant des quadruplexes avec les molécules synthétiques qui enferment et contiennent ces structures d'ADN - empêchant des cellules de reproduire leur ADN et de bloquer par conséquent la division cellulaire - les scientifiques croient qu'il peut être possible d'arrêter la prolifération cellulaire d'emballement au fond du cancer.

« Nous voyons des tiges entre enfermer les quadruplexes avec des molécules et la capacité d'arrêter des cellules se divisant, qui est énormement passionnante, » a indiqué professeur Shankar Balasubramanian de l'université du département de chimie de Cambridge et de l'institut de recherches de Cambridge, dont le groupe a produit la recherche.

« La recherche indique que les quadruplexes sont pour se produire en gènes des cellules qui se divisent rapidement, comme des cellules cancéreuses. Pour nous, elle supporte fortement un paradigme neuf à vérifier - utilisant ces structures quatre-échouées comme objectifs pour des demandes de règlement personnalisées à l'avenir. »

L'examen médical étudie au-dessus des derniers couples des décennies avait prouvé que l'ADN quadruplex peut former in vitro - dans la « éprouvette », mais la structure a été considéré une curiosité plutôt qu'une caractéristique trouvée en nature. Les chercheurs savent maintenant pour la première fois qu'ils forment réellement dans l'ADN des cellules humaines.

De « points culminants ces recherches d'autres que le potentiel pour exploiter ces ADN exceptionnel structure pour battre le cancer - la prochaine pièce de ce pipeline est de figurer à l'extérieur comment les viser en cellules tumorales, » a dit M. Julie Sharp, responsable de service informatique d'informations scientifiques supérieur à la cancérologie R-U.

« Il a été de soixante ans depuis que sa structure a été résolue mais le travail comme ceci nous prouve que l'histoire de l'ADN continue à la torsion et à la spire. »

Aujourd'hui publié d'étude a été abouti par Giulia Biffi, un chercheur dans le laboratoire de Balasubramaninan à l'institut de recherches de Cambridge.

Par l'établissement sur la recherche précédente, Biffi pouvait produire des protéines d'anticorps qui trouvent et grippent aux endroits dans des riches d'un génome humain dans l'ADN quadruplex-structuré, prouvant leur existence en cellules humaines vivantes.

Utilisant la fluorescence pour marquer les anticorps, les chercheurs pourraient alors recenser « les points chauds » pour le cas d'ADN quatre-échoué - les deux où dans le génome et, en critique, à quelle étape de la division cellulaire.

Tandis que l'ADN quadruplex est trouvé assez chronique dans tout le génome des cellules humaines et de leurs cycles de division, une augmentation marquée a été montrée quand la souillure fluorescente s'est développée plus forte pendant la « s-phase » - la remarque dans un cycle cellulaire où les répliques d'ADN devant la cellule se divise.

Des cancers sont habituellement pilotés par les oncogenes appelés de gènes qui ont subi une mutation pour augmenter la réplication de l'ADN - entraînant la prolifération cellulaire se développer en spirales hors du contrôle, et mener à la croissance tumorale.

Le régime accru de réplication de l'ADN dans les oncogenes mène à une intensité dans les structures quadruplex. Ceci signifie que l'activité cellulaire potentiellement dommageable peut être visée avec les molécules synthétiques ou d'autres formes des demandes de règlement.

« Nous avons constaté qu'en enfermant l'ADN quadruplex avec les molécules synthétiques nous pouvons séquestrer et les stabiliser, fournissant des analyses importantes dans la façon dont nous pourrions meuler la division cellulaire à un arrêt, » a indiqué Balasubramanian.

« Il y a beaucoup de nous ne savent pas encore. Une pensée est que ces structures quadruplex pourraient être un morceau d'une gêne pendant la réplication de l'ADN - comme des noeuds ou des embrouillements qui forment.

« Ont-ils évolué pour un fonctionnement ? C'est une question philosophique de savoir si ils sont là par modèle ou pas - mais ils existent et la nature doit avoir affaire avec eux. Peut-être en les visant nous contribuons à la perturbation qu'ils entraînent. »

L'étude a montré que si un inhibiteur est employé pour bloquer la réplication de l'ADN, les niveaux quadruplex descendent - prouver l'idée que l'ADN est dynamique, avec des structures étant continuellement formées et non formées.

Les chercheurs également ont précédemment constaté qu'un gène trop actif avec des niveaux plus élevés d'ADN quadruplex est plus vulnérable à l'interférence externe.

« La caractéristique supporte l'idée que certains gènes de cancer peuvent être utilement nuis par des petites molécules conçues pour gripper des séquences d'ADN spécifiques, » a dit Balasubramanian.

« Beaucoup de traitements contre le cancer actuels attaquent l'ADN, mais il n'est pas clair ce qui sont les règles. Nous ne savons pas même où dans le génome certains d'entre elles réagissent - ce peut être une approche de scattergun.

« La possibilité que des cellules cancéreuses particulières hébergeant des gènes avec ces motifs peuvent maintenant être visées, et semblent être plus vulnérable à l'interférence que les cellules normales, est une espérance excitante.

« « Structure d'ADN d'helice quadruple la » peut bien être la clavette aux voies neuves d'empêcher sélecteur la prolifération des cellules cancéreuses. La confirmation de son existence en cellules humaines est un point de repère réel. »