Молекулярные биологи из Шеффилдского университета раскрыли механизм размножения ДНК в клетках, который долгое время ускользал от ученых. Речь идет о появлении ветвящихся двойных спиралей, которые возникают при репликации генетического материала. Ученые смогли проникнуть в детали этого процесса. Статья опубликована в журнале Nature Structural & Molecular Biology.
Ветвящаяся ДНК фигурировала в популярном американском сериале «Секретные материалы», где одна из главных героев, агент ФБР Дана Скалли, подозревала, что присутствие подобных генетических структур в ее крови является признаком проведенных инопланетянами экспериментов. Однако в реальной жизни «аномальная» ДНК образуется в организме людей каждый день и является промежуточным продуктом процесса репликации — синтеза дочерней молекулы ДНК.
Ученые впервые разглядели, что именно происходит в этот момент с ДНК. Ключевую роль в процессе играют ферменты флэп-эндонуклеазы (flap endonuclease), которые расщепляют нуклеиновые цепочки в определенных местах. Концы разветвленной ДНК проходят через отверстие в структуре эндонуклеазы, скользящей к основному стволу, от которого она отрезает ветку.
Изображение флэп-эндонуклеазы. Фото: Jon Sayers / University of Sheffield
Исследователи наблюдали работу флэп-эндонуклеаз с помощью синхротрона Diamond Light Source, расположенного в Великобритании. Синхротрон представляет собой кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, который в данном случае функционирует как источник рентгеновских лучей. Последние применяются для изучения широкого спектра объектов, от окаменелостей древних животных до вирусов и вакцин.
Ученые надеются, что их исследование, проясняющее работу участвующих в размножении клеток ферментов, поможет разработать новые методы лечения и профилактики рака, а также средства борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериям.
«Секретные материалы» — научно-фантастический сериал, который был впервые показан на телеканале Fox в 1993 году. Сюжет телешоу связан с расследованиями двух агентов ФБР, Даны Скалли и Фокса Малдера, паранормальных явлений, а также правительственного заговора.