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Lo studio rivela il meccanismo delle mutazioni comuni del DNA

I ricercatori all'Ohio University hanno scoperto il meccanismo da cui le timine e la guanina, le basi il più comunemente mutate su DNA, sono nocive.

Credito: Konstantin Faraktinov/Shutterstock.com

Lo studio, che recentemente è stato pubblicato nella natura del giornale, descrive la capacità di due basi normalmente mal adattate in DNA, timine e guanina umani, di deformare per formare un anello sul DNA elicoidale “scala„.

Ciò li permette di eludere i sistemi di difesa naturali dell'organismo contro le mutazioni genetiche.

Quando queste due basi formano accidentalmente un legame idrogeno, inizialmente, non non misura abbastanza la destra. Attaccano fuori lungo l'elica del DNA, è così normalmente facile per gli enzimi che DNA ripiegato per individuarli e fissarli. Ma occasionalmente, prima che possano essere individuati, deformano. È quasi come se le due basi possano “fissarsi„, in modo da possono adattarsi come una coppia di basi normale e sfuggire ai meccanismi della riparazione del DNA.„

Dott. Zucai Suo, autore corrispondente ed il professor di chimica l'Ohio State University

Lo studio rinforza il lavoro su altri tipi di mutazioni del DNA, che sono responsabili delle malattie come pure invecchiamento e perfino evoluzione normali.

Quattro basi compongono il DNA. Questi sono: Adenina (A), timina (t), citosina (C) e guanina (G) e ciascuna ha la sue proprie dimensione e forma.

L'adenina (A) accoppia sempre con le timine (t) e la citosina (C) accoppia sempre con guanina (G). Ciò è la base del modello “del Watson-Torcicollo„ della sequenza del DNA degli organismi. Quando il DNA basa il mispair, per esempio, se il G accoppia con T, le mutazioni sorgono.

Le mutazioni della GT sono la singola mutazione più comune in DNA umano e si presentano circa una volta in ogni 10.000 - 100.000 coppie di basi. Tuttavia, cHoweveHompared alle 3 miliardo coppie di basi presenti nel genoma umano, è un valore trascurabile.

Lo studio corrente fornisce ai ricercatori una comprensione nelle mutazioni per una migliore comprensione circa la patogenesi di numerose malattie compreso cancro ed egualmente supporta la ricerca futura nel campo.

Sebbene i ricercatori postulino che il mispair della GT forma-si è spostato in modo da somigliare ad una GASCROMATOGRAFIA normale o alle paia, questo fenomeno direttamente non era stato testimoniato finché i ricercatori dalla Duke University non identificassero che questi mispairs del tipo di Watson della GT si formano in cosiddetto DNA “nudo„.

Una domanda interessante è: Che cosa determina la tariffa di mutazione in un organismo vivente. Da là, possiamo cominciare a capire le circostanze specifiche o i fattori di sforzo ambientali che possono elevare gli errori.„

Dott. Hashim M. Al-Hashimi, Duke University del biochimico e del co-author

I ricercatori hanno usato una DNA polimerasi per impiantare un mispair della GT in un filo del DNA.

Ostacolando la reazione chimica ad intervalli differenti ed esaminando le molecole risultanti del DNA, hanno misurato il risparmio di temi della polimerasi nella formazione del mispair della GT.

Gli scienziati hanno concluso che l'accoppiamento delle basi di T e di G si presenta inizialmente in un modo distorto. Quasi subito dopo dell'evento di mispairing, le basi riorganizzano i loro legami chimici in modo che dividano in forma di una coppia di basi normale, ingannanti la polimerasi nel completamento della reazione chimica. Ciò ha provocato una mutazione.

Questo meccanismo è considerato come un grande risultato dal genoma mentre deve sormontare la fisica fondamentale. Il meccanismo della base richiede l'energia sufficiente ed il più facili, la maggior parte delle paia di ottimo rendimento formate sono sempre quei giusti, A e CG.

Il paio della GT deve superare con forza una barriera di energia per formare e mantenersi. Emerge quando le basi di T e di G deformano, essi si trasforma in in più efficiente efficiente-ancora di energia meno che una coppia di basi normale.

I ricercatori ora proveranno a ripiegare gli esperimenti con un altro, la mutazione piuttosto meno comune, il mispair di corrente alternata.

Sorgente:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-02/osu-srh020118.php