- G-квадруплексы или G4 - наиболее изученная и биологически значимая неканоническая форма ДНК. Стебель-петля (шпилька) - элемент вторичной структуры РНК. Вторичные структуры мРНК служат для регуляции трансляции, влияя на синтез и экспрессию белка (нарушения процесса могут приводить к различным заболеваниям, в том числе онкологическим), - поясняет врач-онкогенетик Мария Макарова.
Российские исследователи изучили влияние шпилек и G4 на точки разрыва в геноме с помощью методов машинного обучения. Ученые проанализировали свыше 487 тысяч мутаций, найденных в двух тысячах опухолей и каталогизированных в базе данных проекта International Cancer Genome Consortium. Исследователи искали места в геноме, которые рвутся чаще других.
Выяснилось, что структуры стебель-петля чаще становятся причиной появления лейкоза, опухоли головного мозга, рака печени и предстательной железы, а квадруплексы – карциномы яичника, рака кожи, молочной железы, кости и поджелудочной железы. Хотя появление точек разрыва нельзя объяснить только влиянием вторичных структур, но их вклад составляет не менее 20—30%.
По словам ученых, новое знание можно применить для создания новых препаратов для лечения рака.
- Упомянутые выше структуры известны около 50 лет, однако исследования последних лет показали, что G4 могут ингибировать экспрессию онкогенов, блокировать нежелательную элонгацию теломерных ДНК и, соответственно, служить мишенями для противоопухолевых препаратов. С другой стороны, G4 могут вызывать двуцепочечные разрывы ДНК, приводя к патогенным делециям и мутациям. Воздействие на G4 в промоторных областях онкогенов и теломерных ДНК опухолевых клеток может лежать в основе таргетной терапии опухолей за счет ингибирования экспрессии онкогенов и поддержания длины теломер, - комментирует Мария Макарова.
