DNA Twisted i en aldrig-förutseende form i en levande cell: I-Motivet

DNA-molekylens dubbelspiral, formad som en vridad stege, pryder omslaget av DIY-genetikprov och gymnasieskoleböcker över hela världen. Först identifierad 1953 har den tagit fram en symbolik som lever utanför genetikens värld. Men sanningen är, det är bara en av få former som DNA kan ta. I år bekräftade vetenskapsmän existensen av en annan som i åratal visat sig vara mystisk och elusiv.

I årtionden har forskare föreslagit den "mänskliga telomeriska i-motiven", en form som ser tydligt annorlunda ut än den vridna stegen vi är vana vid. Men fram till Naturkemi papper publicerades i april hade denna "i-motiv" aldrig sett i en levande cell. Studieförfattare Mahdi Zeraati, en doktorand student vid Garvan Institute of Medical Research i Sydney, hade spårat i-motivet i ett urval av humana celler och blev den första som någonsin identifierade dem där.

Den här historien är # 8 på Inverse s 25 mest överraskande mänskliga upptäckter gjorda år 2018.

I närheten ser i-motivet lite ut som en klump och skiljer sig från den dubbla spiralen vi känner och älskar på ett viktigt sätt. Dubbelspiralen är elegant organiserad via bindningar mellan fyra baser som utgör "rungs" av sin berömda stege: cytosin, tymin, adenin och guanin. Dessa baser följer vanligen förutsägbara regler: adenin på en sträng bindar sig mot tymin å andra sidan, och cytosin på en sträng söker en guanin på den andra.

Men i i-motivet fortsätter cytosinerna lite närmare hemma och binder till varandra på samma strand. Dessa former bildar en knutliknande form, som professor och studie medförfattare Marcel Dinger, Ph.D., förklarad.

"I knutstrukturen binder C bokstäver på samma DNA-sträng till varandra - så detta skiljer sig väldigt annorlunda från en dubbelhelix, där" bokstäver "på motsatta strängar känner igen varandra, och där Cs binder till Gs" sa Dinger.

För att identifiera i-motivet skapade Zeraati en antikropp som kunde söka DNA med den märkliga knutna formen, vilket är hur Zeraati fångade sina bilder. Dessa visade honom att i-motiven också kommer och går på olika punkter i cellcykeln. I detta tidiga skede kan detta vara ett tecken på att i-motivet ingår i en på / av-brytare som styr vilka gener som transkriberas och vilka som inte gör det.

"Vi tror att det är en aning om vad de gör," säger Zeraati. "Det verkar troligt att de finns där för att hjälpa till att sätta på eller stänga av gener och att påverka huruvida en gen läses aktivt eller inte."

Det är fortfarande en tidig teori, men det är fortfarande stora nyheter att vi hittade denna form i en verklig mänsklig cell. Frågan för 2019 kommer att vara att ta reda på vad det egentligen gör.

Som 2018 vindar ner, Omvänd framhäver 25 överraskande saker vi lärde oss om människor i år. Dessa berättelser berättade för oss konstiga saker om våra kroppar och hjärnor, avslöjade insikter i våra sociala liv och upplyst varför vi är så komplicerade, underbara och konstiga djur. Denna berättelse var # 8. Läs den ursprungliga berättelsen här.