В ДНК обнаружен квантовый таймер мутаций

8 февраля 2018, 10:45
 

Делая миллиарды копий, легко совершить ошибку. Поэтому неудивительно, что при копировании 3 млрд оснований ДНК периодически возникают мутации. Однако если человеческие ошибки легко объяснить усталостью или скукой, то с генетическими искажениями все не так просто.

Как показало исследование, о котором пишет Science Daily, в самой структуре ДНК содержится своего рода встроенный таймер, определяющий частоту возникновения спонтанных мутаций. Некоторые нуклеотиды в процессе репликации на тысячную долю секунды меняют свою форму, из-за чего в копируемой цепи ДНК появляется неверная «буква». Такие случаи редки, но они служат основой для эволюционных изменений — и рака.
 
Интересно, что существование этого механизма еще в 1953 году предположили Джеймс Уотсон и Френсис Крик, первооткрыватели структуры ДНК. В своей знаменитой статье, описывающей двойную спираль, они указали, что изменение формы нуклеотидных оснований может приводить к мутациям. Однако проверить их догадку удалось только сейчас. Благодаря методу под названием ЯМР-релаксация исследователи из Университета Дьюка (США) смогли уловить мгновенные «квантовые колебания» нуклеотидов, приводящие к мутациям.
 
Исследовав нуклеотидные основания гуанин и тимин, авторы работы обнаружили, что периодически они претерпевают краткосрочные перестройки на атомном уровне. Исследователям удалось доказать, что ошибки при копировании возникают именно в случае, когда нуклеотид находится в измененной форме.
 
Новые данные предоставили ученым понимание того, как именно происходят мутации. Увеличивая или уменьшая скорость их возникновения, можно будет значительно изменить восприимчивость организма к болезням. Судя по всему, квантовые механизмы играют роль и в других генетических процессах — от производства белка до восстановления ДНК — но исследователям еще только предстоит доказать это.
 
Подготовила Ольга Тараб
 
Подписаться на новости

Поиск по архиву:

Подраздел:
Материал:
ПнВтСрЧтПтСбВс

Выбрать по тегу