Phát hiện một cấu trúc DNA mới trong tế bào sống
Lần đầu tiên trên thế giới, các nhà khoa học tìm ra một cấu trúc DNA mới – được gọi là cấu trúc i-motif ở bên trong các tế bào của cơ thể người. Trong đó, cấu trúc i-motif có những nút xoắn chưa từng được quan sát thấy trong các tế bào sống. Phát hiện này mới đây được các nhà nghiên cứu ở Viện Garvan, Úc công bố trên tạp chí Nature Chemistry.
Cấu trúc i-motif có những nút xoắn (phát sáng màu xanh lá trong hình) chưa từng được quan sát thấy trong các tế bào sống.
Thông tin về DNA của chúng ta cho thấy, có khoảng 6 tỉ ký tự A (adenine), C (cytosine), G (guanine) và T (thymine) cho chúng ta biết toàn bộ thông tin về cách cơ thể chúng ta được cấu tạo, hình thành và hoạt động ra sao. Hình dạng “xoắn kép” mang tính biểu tượng của DNA đã chiếm lĩnh tưởng tượng của công chúng từ năm 1953, khi James Watson và Francis Crick phát hiện ra cấu trúc của DNA. Tuy nhiên, đến nay người ta đã biết rằng các đoạn DNA ngắn có thể tồn tại dưới các hình dạng khác, và các nhà khoa học nghi ngờ rằng những hình dạng khác nhau này có thể đóng vai trò quan trọng quyết định cách thức và thời điểm mã DNA được “đọc”.
“Hầu hết chúng ta khi nghĩ về DNA đều tưởng tượng chúng có hình xoắn kép,” PGS.TS Daniel Christ, người đứng đầu phòng thí nghiệm Kháng thể điều trị ở Viện Garvan, đồng tác giả chính của nghiên cứu cho biết. “Nghiên cứu mới này cho thấy rằng các cấu trúc DNA hoàn toàn khác nhau tồn tại và có thể điều đó rất quan trọng đối với các tế bào trong cơ thể”, ông nói.
Thông thường, các ký tự C liên kết với G và ngược lại, nhưng trong cấu trúc mới của i-motif, ký tự C tạo thành cặp với nhau.
Thực ra, trước đây các nhà nghiên cứu đã nhìn thấy i-motif và đã nghiên cứu về nó, nhưng họ mới chỉ nhìn được trong điều kiện nhân tạo trong phòng thí nghiệm, chứ không phải bên trong tế bào của một cơ thể sống. Và các nhà khoa học đã đặt ra câu hỏi, liệu có thể nhìn thấy i-motif trong cơ thể sống hay không?
Để phát hiện các i-motif bên trong tế bào, các nhà nghiên cứu đã phát triển một công cụ mới – sử dụng một kháng thể – có thể nhận dạng và gắn kết với i-motif với ái lực rất cao. Mà từ trước đến nay, việc thiếu một kháng thể đặc hiệu cho việc nghiên cứu i-motif đã cản trở sự hiểu biết về vai trò của chúng. Đồng thời, các nhà khoa học sử dụng các kỹ thuật huỳnh quang để xác định vị trí của các i-motif – các điểm phát sáng màu xanh lá trong nhân tế bào là vị trí của i-motif. Tiến sĩ Mahdi Zeraati, trong nhóm nghiên cứu ở Viện Garvan chia sẻ rằng “chúng tôi phấn khởi nhất là khi nhìn thấy những đốm màu xanh lá cây – các cấu trúc i-motif – xuất hiện và biến mất theo thời gian”. Với công cụ mới, các nhà khoa học đã khám phá ra vị trí của i-motif trong một loạt các dòng tế bào của con người.
Các nhà nghiên cứu cho rằng, các cấu trúc i-motif này chủ yếu hình thành trong một thời điểm cụ thể trong “vòng đời” của tế bào. “Chúng tôi nghĩ rằng bản chất thoáng qua của i-motif cũng giải thích được rằng tại sao trước đây rất khó có thể theo dõi cấu trúc này trong các tế bào ở cơ thể sống”, PGS Christ nói.
Tuy nhiên các nhà khoa học vẫn chưa hiểu được vai trò thực sự của cấu trúc i-motif. Việc phát hiện ra một cấu trúc DNA hoàn toàn mới này rất quan trọng, điều này sẽ đánh dấu cho một giai đoạn mới nhằm nghiên cứu, tìm hiểu xem cấu trúc này thực sự có ảnh hưởng như thế nào tới sức khỏe và bệnh tật ở cơ thể người, PGS.TS Marcel Dinger ở Viện Garvan nhận xét.
Bảo Như lược dịch
Nguồn: https://www.garvan.org.au/news-events/news/a-new-form-of-dna-found-in-our-cells
