Zo ziet zo’n ‘knoop’ er ongeveer uit (afb: Garvaninstituut)

Onderzoekers van, voornamelijk, het Australische Garvaninstituut hebben zo’n 50 000 ‘knopen’ van DNA in het menselijk genoom in kaart gebracht. Het is nog vrij duister welke functie die ‘knopen’ hebben, maar de onderzoekers speculeren al meteen maar op mogelijkheden voor behandeling en diagnose die die ‘knopen’ zouden kunnen hebben. En ja hoor, ook kanker zou er iets mee te maken kunnen hebben.
Normaal heeft DNA de vorm van een wenteltrap (dubbele helix), maar het menselijk genoom bevat ook meer dan 50 000 vreemde, knoopachtige DNA-structuren, i-motieven genaamd, ontdekten onderzoekers van het Garvaninstituut voor medisch onderzoek in 2018. Nu is de eerste uitgebreide kaart gemaakt van deze rare DNA-structuren, die mogelijk iets onthult over hun rol in de genregulatie (als die er al is).
“In dit onderzoek hebben we meer dan 50 000 i-motieflocaties in het menselijk genoom in kaart gebracht die voorkomen in drie celtypen die we hebben onderzocht”, zegt hoofdauteur Daniel Christ. “Dat is een opmerkelijk hoog aantal voor een DNA-structuur waarvan het bestaan ​​in cellen ooit als controversieel werd beschouwd. Onze bevindingen bevestigen dat i-motieven niet alleen labrariteiten zijn, maar wijdverbreid en waarschijnlijk een belangrijke rol spelen in de genoomfuncties.”

I-motieven zijn DNA-structuren die verschillen van de dubbele helixvorm. Ze ontstaan ​​wanneer stukken cytosineletters op dezelfde DNA-streng met elkaar paren, waardoor een vierstrengige, gedraaide structuur ontstaat die uit de dubbele helix steekt. De onderzoekers ontdekten dat i-motieven niet willekeurig verspreid zijn, maar geconcentreerd voorkomen in belangrijke functionele delen van het genoom, waaronder delen die genactiviteit sturen.

Kanker

“We ontdekten dat i-motieven verband houden met genen die zeer actief zijn tijdens specifieke momenten in de celcyclus. Dit suggereert dat ze een dynamische rol spelen bij het reguleren van genactiviteit,” zegt medeonderzoeker Cristian David Peña Martinez. “We ontdekten ook dat i-motieven zich vormen in het promotordeel van oncogenen, bijvoorbeeld het MYC-oncogen, dat codeert voor een van de beruchtste, ‘onbehandelbare’ doelen van kanker. Dit biedt een goede kans om ziektegerelateerde genen aan te pakken via de i-motiefstructuur,” zegt hij.

“De wijdverbreide aanwezigheid van i-motieven in de buurt van deze sequenties die betrokken zijn bij moeilijk te behandelen kankers, opent nieuwe mogelijkheden voor nieuwe diagnostische en therapeutische benaderingen. Het zou mogelijk kunnen zijn om medicijnen te ontwerpen die gericht zijn op i-motieven om genexpressie te beïnvloeden, wat de huidige behandelingsopties zou kunnen uitbreiden,” zegt medeonderzoekster Sarah Kummerfeld.

Bron: phys.org