Четырехцепочечная ДНК: роль в канцерогенезе и потенциальная терапия рака молочной железы

G-квадруплексы часто встречались в генах или их участках, играющих активную роль в транскрипции и, вероятно, в росте опухоли


Четырехцепочечная ДНК, также известная как G-квадруплекс, может играть определенную роль в метаболизме рака молочной железы.

Структура двойной спирали ДНК была предложена в Кембридже Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году на основании рентгеноструктурных данных, полученных Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин, и правил Чаргаффа. В свое время работа была опубликована в журнале Nature. Спустя 60 лет в этом же городе профессоры Шанкар Баласубраманиан и Стив Джэксон обнаружили более необычную для своего времени структуру – четырехцепочечную ДНК – в геноме живых клеток.

Эти структуры образуются в участках ДНК, богатых гуанином, когда одна из цепей ДНК делает своеобразную петлю и удваивается. Нуклеиновые кислоты, содержащие G-тетрадный мотив, чрезвычайно широко представлены во всех открытых на данный момент геномах. Такие мотивы были обнаружены в промоторных регионах, интронах и сайтах переключения в составе последовательности генов иммуноглобулинов, «горячих точках» рекомбинации и др. При анализе генома человека было выявлено более 350 000 последовательностей, теоретически способных принимать конформацию квадруплексов.

 

В актуальной научной работе удалось впервые обнаружить G-квадруплексы в тканях рака молочной железы. Статья опубликована в журнале Nature Genetics.

Ткани были получены в результате биопсии пациентов из Кембриджского госпиталя, а анализ четырехцепочечной ДНК проводился при помощи технологии аберраций числа копий (copy number aberrations, CNA). Согласно полученным данным, G-квадруплексы часто встречались в генах или их участках, играющих активную роль в транскрипции и, вероятно, в росте опухоли.

Данное открытие указывает на очередное "слабое место" некоторых опухолей и потенциальную мишень для таргетной терапии. Всего существует около 11 подтипов рака молочной железы и, по данным исследователей, каждый из них имеет определенный "ландшафт" четырехцепочечных ДНК согласно их уникальным транскрипционным программам.

В случае успешной разработки технологии, позволяющей таргетно воздействовать на G-квадруплексы, возможна остановка пролиферации раковых клеток на раннем этапе канцерогенеза. На настоящий момент у ученых есть 2 потенциальных кандидата – пиридостатин и соединение CX-5461, которое показало эффективность в лечении BRCA2-рака молочной железы на 1 фазе клинических испытаний.

 

Источник: http://dx.doi.org/10.1038/s41588-020-0672-8

Все новости и обзоры - в нашем канале на «Яндекс.Дзене». Подписывайтесь




Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий: