Nors dauguma DNR molekulių iš tiesų sudaro klasikinę dvigubą spiralę, tai nėra vienintelė įmanoma jos forma. Tam tikromis sąlygomis genetinės medžiagos atkarpos gali susisukti į sudėtingesnes erdvines konfigūracijas, vadinamas nekanoninėmis struktūromis. Ilgą laiką manyta, kad tai tik laboratorinė įdomybė, tačiau dabar vis daugiau įrodymų rodo, jog jos susidaro ir gyvose žmogaus ląstelėse.
Viena geriausiai ištirtų nekanoninių formų yra G-kvadrupleksas. Jis formuojasi genuose ir kitose DNR vietose, kur gausu guanino: vietoj įprastų bazių porų keturios guanino molekulės susijungia į stabilias, sluoksniuotas struktūras. Tokie dariniai dažnai aptinkami šalia genų, susijusių su ląstelių augimu, taip pat telomeruose, kurie saugo chromosomų galus nuo irimo ir pažeidimų.
Kita išskirtinė DNR konfigūracija siejama su citozinu. Mokslininkai ilgai abejojo, ar ji gali egzistuoti gyvoje ląstelėje, nes atrodė stabili tik specifinėmis laboratorinėmis sąlygomis. Situacija pasikeitė atsiradus tiksliau šioms struktūroms atpažinti pritaikytiems metodams, leidusiems pamatyti, kad jos iš tiesų pasirodo žmogaus ląstelės branduolyje.
Įdomu tai, kad tokios struktūros dažnai nėra pastovios. Jos gali susidaryti ir išnykti, tikėtina, priklausomai nuo to, kokių procesų tuo metu reikia ląstelei, pavyzdžiui, kai aktyviai perrašoma genetinė informacija arba vyksta DNR kopijavimas. Tai sustiprina prielaidą, kad nekanoninės formos nėra atsitiktinis šalutinis reiškinys, o viena iš reguliavimo grandžių.
Tyrimai taip pat aprašo ir daugiau neįprastų DNR „architektūrų“, tarp jų tripletas spiralės, segtukus primenantys susilankstymai ar kryžminės grandinių sąveikos. Tokios konfigūracijos formuojasi dėl specifinių nukleotidų sekų ir vietinių DNR susisukimo pokyčių. Vis dažniau akcentuojama, kad jos gali veikti kaip biologiniai jungikliai, keičiantys baltymų priėjimą prie DNR ir taip lemiantys, kurie genai bus įjungti, o kurie liks nutildyti.
Būtent ryšys su genų aktyvumo kontrole kelia didžiausią susidomėjimą medicinoje. Kai neįprastos struktūros susiformuoja netinkamu metu ar netinkamoje vietoje, jos gali prisidėti prie genomo nestabilumo ir padidinti mutacijų tikimybę. Tai siejama su didesne kai kurių vėžio formų ir dalies neurologinių sutrikimų rizika, todėl šios struktūros tiriamos ir kaip galimi naujų vaistų taikiniai.
Pastaraisiais metais ryškėja tendencija kurti molekules, kurios galėtų selektyviai stabilizuoti arba, priešingai, slopinti konkrečias DNR struktūras. Tokiu būdu būtų galima netiesiogiai paveikti ligos eigai svarbių genų veiklą, nekeičiant pačios DNR sekos. Nors iki plačios klinikinės praktikos dar reikia daug patikros, mokslininkai tokį požiūrį vertina kaip perspektyvų kelią tikslesnei, labiau personalizuotai terapijai.
Leave a Reply