Egy új kutatás olyanfajta fizikai kölcsönhatást tárt fel, amely segíti az azonos DNS-szekvenciák egymásra találását. A londoni Imperial College tudósai, együttműködve a Cambridge-i, az Oxfordi Egyetem, valamint a párizsi Sorbonne és a bostoni Harvard Egyetem kutatóival, bizonyítékot találtak arra, hogy a kétszálú DNS-molekulák képesek fizikailag felismerni az azonos genetikai szekvenciákat fehérjék közreműködése nélkül. Mindez új megvilágításba helyezi genetikai rekombináció első szakaszát.

A kutatás szerint, amelynek eredményei a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban jelentek meg, az azonos genetikai információt hordozó kétszálú DNS-molekulák hajlamosak hosszabb ideig egymás közelében maradni, mint a nem rokon DNS-szekvenciák. Ezt a jelenséget egy rendkívül finom, a DNS-szekvenciától függő fizikai kölcsönhatás okozhatja.

A vizsgálat számszerűsítette a jelenség erősségét, vagyis meghatározta a „felismerési energia” értékét is, valamint elemezte azt is, hogy egy adott oldatban jelen lévő ellenionok (pozitív vagy negatív töltésű ionok) milyen szerepet játszanak a kétszálú DNS-molekulák közötti kapcsolódásban.

A felfedezés segíthet megérteni a homológ rekombináció lépéseit. Ez egy létfontosságú biológiai folyamat, amely lehetővé teszi a sejtek számára a sérült DNS kijavítását, a genetikai stabilitás fenntartását, valamint az örökítőanyag változatosságának növelését a mutációkon túl.

A sejtjeinkben található DNS minden nap különféle sérüléseket szenved el. Ezek kijavításához a sejtek gyakran a homológ rekombináció nevű folyamatot használják. Ennek során a sérült DNS megkeres egy másik, sértetlen DNS-molekulát, amely lényegében ugyanazt a genetikai információt hordozza, és azt sablonként használja a hibák kijavításához. A folyamat megfelelő működéséhez az egymásnak megfelelő géneknek pontosan fel kell ismerniük egymást.

Amikor két DNS-molekula azonos szekvenciát hordoz, a töltésmintázataik korrelálnak. A kutatók ezt a jelenséget elektrosztatikus helikális (azaz csavarvonalas) koherenciának nevezték. Ez a koherencia gyenge, de mérhető vonzóerőt hoz létre a homológ kétszálú DNS-molekulák között.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Átfogó kutatás bizonyítja, hogy nem állt meg és nem is lassul az ember evolúciója

Tóth András tudomány május 4.

A természetes szelekció sokkal fontosabb szerepet játszott az ember elmúlt 10 ezer éves evolúciójában, mint korábban gondoltuk, derítették ki a Harvard kutatói.

Genetikai adatok is visszafejthetők a betegségek kialakulásának kockázatát megadó pontszámokból

Tóth András tudomány március 11.

A 23andMe és hasonló DNS-tesztek által kihozott poligénes kockázati pontszámokból egy matematikai módszerrel érzékeny genetikai információk is kinyerhetők.