третья спираль днк что это такое
Трехспиральная макромолекула ДНК, как символ триединства
Эти третьи нематериальные спирали представляют собой ребра кристаллических энергоинформационных решёток и являются основой для построения обычных материальных спиралей ДНК. Отметим, что такие спирали энергоинформационных решёток лежат в основе и объектов неживой природы. Например, в металлах и минералах они проявлены в виде атомных и молекулярных пространственных кристаллических решёток.
Принцип трёхспиральности ДНК
Жезл Кадуцей Меркурия
Жезл Кадуцей Меркурия (Гермеса Трисмегиста, наряду со Святой Троицей, является символом Триединства Мироздания, тройной спирали Космической ДНК и трёх главных энергетических каналов человека: Ида, Пингала и Сушумна. Именно активизация трёхспиральной ДНК откроет Человечеству путь к Совершенству
Поэтому этот жезл является также символом Мудрости, Целительства, Спасения, Обновления и Возрождения Жизни.
Тройная спираль Космической ДНК
Поскольку Солнечная система является многополярным образованием (в неё входят не только Солнце, Земля и Луна, но и другие планеты), то с учётом её дальнейшего эволюционного развития она вместе с системой Сириуса представляет собой Многоспиральную Космическую ДНК. Энергоинформационные спирали этой ДНК, по которым движутся планеты, активизируются в процессе эволюции Солнечной системы.
Отметим, что, кроме звёздной системы Сириуса, мы энергетически связаны и с другими своими звёздными двойниками. На один из таких двойников как раз и произойдёт Квантовый переход нашей Солнечной системы, на пороге которого мы находимся. Этот переход должен произойти до 2013 года.
Как все закручено. 21 вариант того, как может выглядеть ваша ДНК
Мы привыкли представлять себе ДНК в виде двойной спирали — но это лишь одно из множества ее обличий. С тех пор, как Уотсон и Крик опубликовали свою модель, в клетках человека нашли тройную и четверную спираль ДНК, а еще кресты, шпильки и другие варианты переплетения — некоторые проще нарисовать, чем описать словами.
Набросать идей
Уотсон и Крик не были единственными, кто корпел над трехмерной моделью ДНК. Они даже не были первыми. На обрывках биохимических данных можно было построить самые разные молекулярные формы, и вариантов было множество.
Условия задачи у всех были одинаковы. На начало 1953 года уже было понятно, как устроен нуклеотид:
остаток фосфорной кислоты,
одно из азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) или цитозин (Ц).
Еще было известно, что азотистые основания разбросаны по цепи не случайно: в любой молекуле ДНК суммарное количество аденинов и гуанинов строго равнялось количеству тиминов и цитозинов. Кроме того, на всех рентгеновских снимках Розалинд Франклин и Рэймонда Гослинга, независимо от того, какой участок ДНК на них был запечатлен, сама нить имела одну и ту же толщину. Это означало, что форма остается неизменной при любой последовательности нуклеотидов.
Из этих вводных Лайнус Полинг и Роберт Кори собрали свою модель — тройную спираль, ощетинившуюся со всех сторон азотистыми основаниями (фосфату и сахару биохимики отвели роль внутреннего стержня). Эта конструкция выглядела неустойчивой: было непонятно, почему отрицательно заряженные фосфатные группы в центре спирали не отталкиваются друг от друга.
Структура ДНК по версии Полинга и Кори
Linus Pauling, Robert B. Corey / PNAS, 1953
Эту проблему решил Брюс Фрезер, вывернув конструкцию наизнанку: в его варианте три нити смотрели фосфатами наружу. Азотистые основания были обращены внутрь, однако Фрезер так и не смог объяснить, по какому принципу они соединены.
Модель Уотсона и Крика с закрученной вправо двойной спиралью оказалась самой устойчивой. Как и Фрезер, ученые расположили фосфаты снаружи, а азотистые основания — внутри. Был в этой модели и четкий принцип их противопоставления: А на одной цепи всегда соединялся с Т на другой, а Г — с Ц. Это объясняло, почему толщина конструкции стабильна — пары А-Т и Г-Ц примерно одинакового размера.
Карандашный набросок структуры ДНК, сделанный Фрэнсисом Криком
Wellcome Images / CC BY-SA 4.0
Потом были и другие попытки пересобрать ДНК в новую форму. Голландский биохимик Карст Хугстин, например, заметил, что можно соединить те же самые пары нуклеотидов другими гранями, — так спираль тоже оставалась стабильной, но получалась тоньше. Другие авторы изображали ДНК в виде спирали с чередующимися правым и левым поворотами, или даже в виде двух двойных спиралей, которые образуют единую четверку. И хотя существование Уотсон-Криковской двойной спирали с тех пор много раз подтвердилось, в XXI веке продолжают размышлять о том, какие формы принимает нить ДНК внутри клетки, где ее разглядеть намного сложнее, чем в пробирке. Правда, ни одна из альтернативных идей до сих пор не оказалась достаточно хороша, чтобы отказаться от классической правозакрученной двойной спирали.
Уотсон и Крик сделали нечто большее, чем просто разрешили споры о форме ДНК. Их модель сразу же объяснила, как эта форма работает: взаимно однозначное соответствие делает каждую нить шаблоном для другой. Имея только одну из цепей, по ней всегда можно восстановить вторую — на этот принцип опираются все современные модели передачи генетической информации.
Тем не менее, большинство «отвергнутых» идей в чем-то оказались верны. За почти 70 лет пристального разглядывания ДНК в ней удалось обнаружить практически все возможные виды соединения оснований, другие спирали и даже левый поворот.
Свернуть не туда
Уже сама по себе двойная спираль может быть устроена по-разному. Это заметила еще Розалинд Франклин, хотя и не предполагала, что перед ней спираль, да еще и двойная. В обычных условиях, напоминающих внутриклеточные, ДНК на снимках биолога имела «рыхлую» форму, которую Франклин назвала В-ДНК. Но если влажность в пробирке опускалась ниже 75 процентов, получалась А-ДНК, пошире и поплотнее.
А (слева) и В (справа) формы ДНК, какими их увидела Розалинд Франклин
Rosalind Franlkin, Raymond Gosling / Acta Crystallographica, 1953
Как выяснилось потом, А-ДНК действительно закручена туже: в ней на виток спирали уходит 10 нуклеотидов, а не 11, как в В-ДНК. И расположены они не перпендикулярно оси симметрии спирали, а под углом: если в В-ДНК нуклеотиды обычно изображают горизонтальными черточками, в А-ДНК их следовало бы рисовать косыми.
Уотсон и Крик выбрали В-ДНК в качестве основы для своей модели и не прогадали. Позже оказалось, что В-вариант действительно встречается в клетке гораздо чаще, и сейчас его считают основной формой существования ДНК, а все отклонения часто обозначают общим термином «не-В ДНК».
Более того, реальная двойная спираль почти никогда не соответствует своей идиллической модели. В живых системах В-ДНК, как правило, скручена чуть сильнее, чем предсказывали Уотсон и Крик, и среднее число нуклеотидов на виток спирали в ней — не 10 и не 11, а около 10,5. Кроме того, отдельные пары нуклеотидов постоянно отклоняются от положенной «горизонтали» (это называют «пропеллерным поворотом») поэтому спираль никогда не бывает абсолютно гладкой и ровной — то тут, то там по ее бокам торчат шероховатости: концы нуклеотидов под разными углами.
«Пропеллерный» поворот нуклеотидов в В-ДНК
James D. Watson et al. / Molecular Biology of the Gene, 2008
Позже оказалось, что витки спирали могут не только лежать туже или расслабленнее, но и вовсе закручиваться против часовой стрелки (например, влево закручена спираль башни «Эволюция» в Москва-сити, явно символизирующая нить ДНК). По странному стечению обстоятельств, именно такую ДНК увидели в 1979 году, когда появилась наконец возможность рассмотреть нуклеиновые кислоты с высоким разрешением. Это все еще была двойная спираль, но совсем другой формы: 12 нуклеотидов на виток, еще тоньше, чем В-ДНК и закрученная не вправо, а влево. Торчащие ее на поверхности фосфатные группы образовывали не плавную спираль, а зигзаг, поэтому новый вариант назвали Z-формой.
А-ДНК (слева), B-ДНК (по центру), Z-ДНК (справа)
Mauroesguerroto / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0
Это, конечно, не означало, что Уотсон-Криковская модель неверна. Z-форму удалось получить при достаточно экзотических условиях — в растворе с высокой концентрацией солей. И в клетке она тоже получается из В-ДНК лишь при определенных обстоятельствах: например, когда «напряжение» на цепи слишком высоко и его необходимо сбросить. Напряжение появляется из-за чрезмерного скручивания: нити ДНК и так завернуты друг относительно друга, но образованная ими двойная спираль накручивается на какой-нибудь белок (например, гистон), возникает так называемая суперспирализация. Переход в Z-форму помогает сбросить напряжение и развернуть лишние витки — а это, в свою очередь, важно, чтобы с ДНК могли связываться новые белки, например, полимераза при транскрипции.
Поэтому ДНК часто принимает Z-форму при транскрипции генов. Более того, чем больше при этом Z-ДНК, тем активнее идет транскрипция. Гистоны с Z-ДНК связаться не могут, поэтому полимеразе никто не мешает заниматься своим делом. И этим, кстати говоря, активно пользуются опухолевые клетки, у которых левозакрученная спираль вовремя возникает перед нужными им генами.
Башня «Эволюция» (на переднем плане) имеет вид левозакрученной ДНК
Потом нашлись и другие формы двойной спирали. В зависимости от влажности, содержания солей и последовательности нуклеотидов в конкретном участке, ДНК может еще сильнее удлиняться (Е-ДНК) или сжиматься (C— и D-ДНК), включать в себя ионы металлов (М-ДНК) или вытягиваться так, что вместо азотистых оснований в центре спирали оказываются фосфатные группы (S-ДНК). А после того, как в список добавились другие типы внутриклеточной ДНК, вроде ядерной N-ДНК и рекомбинантной R-ДНК (которые, впрочем, попали в этот список не из-за своей формы, а положения в клетке или происхождения), в английском алфавите для вариантов ДНК практически закончились буквы. Тому, кто решит открыть еще какую-нибудь неканоническую форму, придется выбирать из пяти свободных: F, Q, U, V, и Y.
Алфавитный перечень форм ДНК
Попасть в переплет
Помимо всевозможных форм двойной спирали и способов ее плетения, ДНК иногда распадается на отдельные нити, которые образуют в шпильки, кресты и другие двуцепочечные фигуры. Случается и так, что уже существующая двойная спираль обрастает новыми соседями.
В 1985 году выяснилось, что Полинг и Кори тридцать лет назад были правы: тройная спираль ДНК (H-ДНК) существует. Однако устроена она совсем не так, как они предполагали. В настоящей тройной спирали две цепи соединяются стандартным, Уотсон-Криковским способом, а третья примыкает к ним сбоку, ложась в большую бороздку между цепями. При этом азотистые основания третьей, дополнительной нити соединяются с основными парами не классическим способом, а как бы сбоку — теми самыми связями, которые предсказывал Карст Хугстин. Он тоже, в некотором роде, оказался прав.
Тройная спираль, как и многие альтернативные формы ДНК, тоже возникает в ответ на суперспирализацию цепи. Однако, в отличие от Z-формы, она не поддерживает транскрипцию, а наоборот, ей препятствует. РНК-полимераза, которая привычно расплетает две нити перед собой, не всегда справляется с тем, чтобы разделить триплекс. Поэтому если в гене или его регуляторных областях образуется тройная спираль, он работает хуже прочих.
Варианты образования тройной спирали. Уотсон-Криковские пары обозначены черным, добавочный третий нуклеотид выделен цветом
Yutaro Yamagata et al. / Chemistry Europe, 2015
Бывает и так, что соединяются не две и не три, а сразу четыре цепи ДНК. Чтобы это произошло, в одном месте должны встретиться четыре гуаниновых нуклеотида — и неважно, находятся они на двух цепях одной нити или на четырех разных нитях, не связанных друг с другом. Каждый гуанин образует неклассическую, хугстиновскую пару с двумя соседями, а все вместе они создают квадратную гуаниновую тетраду. Если рядом с ними находятся другие гуанины, способные создать квадрат, то из них складывается стэк — стопка, которая удерживает рядом четыре цепи ДНК.
Гуаниновая тетрада (сверху) и варианты расположения цепей в квадруплексе (снизу)
Jochen Spiegel et al. / Trends in Chemistry, 2020
Все 30 лет, что прошли с момента открытия квадруплексов, количество процессов, в которых они так или иначе замешаны, растет. Известно уже больше двух сотен белков, которые могут избирательно распознавать гуаниновые тетрады — вероятно, последние выполняют роль своего рода генетической разметки, очередного способа регулировать упаковку и транскрипцию генов. Например, они часто встречаются в промоторах (регуляторных участках, с которых начинается транскрипция) разных генов. Совсем недавно ученым даже удалось отличить разные типы рака груди через наборы квадруплексов — от них, в свою очередь, зависело, какие гены в опухолевых клетках были гиперактивны.
Чем дальше мы вглядываемся в молекулу ДНК, тем больше замечаем отклонений от давно привычной модели. Двойная спираль — не единственная и не окончательная структура ДНК, а лишь одна (пусть и самая частая) из поз, которую та принимает в непрерывном танце. Повинуясь велению нуклеотидной последовательности, нить ДНК сжимается и разжимается, изгибается, закручивается и принимает бесконечное число (прекрасных) форм. Ни одна из них — не окончательная: альтернативные структуры ДНК переходят друг в друга, конкурируют с В-формой и между собой, подчиняются сигналам клеточных белков и сами направляют их работу.
Найти и возглавить
Неканонические формы ДНК, при всем своем разнообразии, не возникают в случайных местах. Устойчивость им придает определенный набор нуклеотидов в их составе, поэтому и появляются они лишь в тех участках цепи, где для них есть «удобная» последовательность.
Так, например, в ДНК есть определенные участки, которые особенно охотно сворачиваются в зигзаг. Это места, где чередуются пары Г-Ц: после левого поворота в них каждый второй нуклеотид принимает «неправильную» форму, отсюда и ломаный профиль всей Z-формы. Это означает, что последовательности, склонные принимать Z-форму, можно найти прямо в тексте — если видите ГЦГЦГЦГЦГЦГЦ, то вряд ли прогадаете. Так в одной работе, например, насчитали 391 такой участок в человеческом геноме.
Места, в которых может образоваться тройная спираль, тоже можно узнать по характерной последовательности нуклеотидов. Третья цепь присоединяется либо по принципу комплементарности — то есть к паре Г-Ц добавляется еще один Г, образуя Г-Ц*Г — либо «к своему» — и получается Г*Г-Ц. Поэтому часто такая конструкция возникает в тех местах ДНК, где подряд идет несколько одинаковых (например, ГГГГГ) или химически близких (АГГААГ) нуклеотидов и где они образуют палиндромные (зеркальные) повторы.
Точно также по тексту ДНК можно предсказать и появление квадруплексов. По результатам только одного секвенирования (собственно, прямого перевода ДНК в буквы), в геноме человека их нашлось более 700 тысяч. Не все они, вероятно, встречаются in vivo — для этого соответствующем нитям ДНК нужно оказаться рядом в одной точке сложно устроенного клеточного ядра — однако это может означать, что четырехспиральным структурам отведена какая-то специфическая роль в жизни клетки.
Далеко не всегда образование альтернативных форм ДНК идет клетке на пользу: большинство из них куда менее прочны, чем обычная В-ДНК, и гораздо чаще рвутся. Поэтому последовательности, которые склонны образовывать не-В формы, становятся участками генетической нестабильности и повышенного мутагенеза. Одни исследователи видят в этом двигатель эволюции — если такие участки появляются в генах, связанных с развитием организма. Другие же винят альтернативные формы ДНК во всех видах болезней, связанных со случайными мутациями и перестановками в геноме — от опухолей до шизофрении и аутизма.
Получается, что ДНК содержит не только информацию о строении клеточных белков и РНК, но и о том, какие формы эта информация может принимать, помимо Уотсон-Криковского стандарта. А уже от этих форм, в свою очередь, зависит то, что с этой информацией произойдет: сможет ли клетка ее реализовать или ген, будет вечно молчать, а то и вовсе сломается, породив какие-то дополнительные мутации.
Вероятно, мы научимся однажды вмешиваться в этот процесс — можно было бы, например, построить цепь нуклеотидов, которая имитировала бы третью цепь в спирали и «подсунуть» ее в нужное время в нужном месте, чтобы заблокировать работу какого-нибудь нежелательного гена в клетке. Были даже более смелые предложения — использовать тройную спираль для прицельного редактирования генома: ввести в клетку нуклеотид, который сможет образовать с целевым участком ДНК тройную спираль и побудить систему репарации заменить этот участок на «здоровый» вариант с другой хромосомы.
А пока мы этому только учимся, остается признать структуру ДНК еще одним видом информации — помимо генетической (нуклеотидного «текста») и эпигенетической (доступности генов для считывания) — который несет в себе наш геном. И нам еще предстоит научиться с ним работать, влияя через форму на содержание, или наоборот.
СОДЕРЖАНИЕ
Состав
Спаривание оснований Хугстина
Межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия
Функция
Триплекс-образующие олигонуклеотиды (TFO)
TFO специфически связываются с гомопурин-гомопиримидиновыми участками, которые часто встречаются в промоторных и интронных последовательностях генов, влияющих на передачу сигналов в клетке. TFO могут ингибировать транскрипцию путем связывания с высокой специфичностью со спиралью ДНК, тем самым блокируя связывание и функцию факторов транскрипции для определенных последовательностей. Путем введения TFO в клетку (посредством трансфекции или другими способами) можно контролировать экспрессию определенных генов. Это приложение открывает новые возможности для сайт-специфического мутагенеза и генной терапии. В клетках рака простаты человека фактор транскрипции Ets2 сверхэкспрессирован и, как полагают, способствует росту и выживанию клеток в таком избытке. Carbone et al. разработали специфичный для последовательности TFO для последовательности промотора Ets2, который подавлял экспрессию гена и приводил к замедлению роста и гибели клеток. Changxian et al. также представили TFO, нацеленный на промоторную последовательность bcl-2, гена, ингибирующего апоптоз.
Пептидные нуклеиновые кислоты (ПНК)
Пептидные нуклеиновые кислоты представляют собой синтетические олигонуклеотиды, которые противостоят протеазной деградации и используются для индукции репарации в сайт-специфичных областях образования триплекса на сайтах ДНК генома. ПНК способны связываться с высокой аффинностью и специфичностью последовательности с комплементарной последовательностью ДНК посредством связывания пар оснований Уотсона-Крика и способны образовывать тройные спирали за счет параллельной ориентации связей Хугстина с ПНК, обращенной к 5′-концу цепи ДНК. Триплекс ПНК-ДНК является стабильным, поскольку ПНК состоят из нейтрально заряженного псевдопептидного остова, который связывается для связывания с последовательностью двухцепочечной ДНК (дцДНК). Подобно гомопиримидину в TFO, гомопиримидин в ПНК способен образовывать связь с комплементарным гомопурином в целевой последовательности дцДНК. Эти аналоги ДНК способны связываться с дцДНК, используя условия окружающей ДНК и различные способы прогнозирования распознавания. Это отличается от TFO, которые связываются через распознавание основных бороздок дцДНК.
Кроме того, ПНК можно модифицировать для образования «зажимающих» триплексных структур на целевом сайте. Один из типов образующихся «зажимов» представляет собой структуру бис-ПНК, в которой две молекулы ПНК удерживаются вместе гибким линкером, таким как 8-амино-3,6-диоксаоктановая кислота (О). Структура бис-ПНК образует триплекс ПНК-ДНК-ПНК в целевом сайте, где одна цепь образует пары оснований Уотсона-Крика с ДНК в антипараллельной ориентации, а другая цепь образует пары оснований Хугстина с цепью гомопуриновой ДНК в ДНК-ДНК. Дуплекс PNA. Хвостовой зажим PNA (tcPNA) также является другой формой триплексного зажима, который также может быть сформирован. TcPNA содержат удлиненный хвост из 5-10 п.н., который образует дуплекс ПНК / ДНК в дополнение к «зажиму» ПНК-ДНК-ПНК. Это позволяет более точно связывать ПНК без необходимости в гомопиримидных / пиридиновых растяжках. Было показано, что эти зажимные структуры обладают высоким сродством и специфичностью. Добавление остатков лизина к одному или обоим концам ПНК можно использовать для увеличения клеточного поглощения и связывания.
Генетическая регуляция
Экспрессия гена
Согласно нескольким опубликованным статьям, H-ДНК обладает способностью регулировать экспрессию генов в зависимости от таких факторов, как расположение и близость последовательности. Хотя межгенные области прокариотического генома показали низкие следы встречающихся в природе H-ДНК или триплексных мотивов, было показано, что структуры H-ДНК более распространены в геноме эукариот. Было показано, что H-ДНК особенно много в клетках млекопитающих, включая человека (1 на каждые 50 000 п.н.). Генетические последовательности, участвующие в регуляции генов, обычно находятся в промоторных областях генома эукариот.
Следовательно, промоторная область проявляет способность образовывать H-ДНК с более высокой частотой. Биоинформатический анализ генома S. cerevisiae обнаружил наличие H-ДНК и других мотивов трехпластинчатой ДНК в четырех организационных областях: интронах, экзонах, промоторных областях и различных областях. Биоинформатика показала в общей сложности 148 возможных структур H-ДНК или триплетной ДНК. На область промотора приходилась более высокая частота с 71 структурой трехпластин, в то время как на экзоны приходилось 57 структур трехпластин, а на интроны и прочее приходилось 2 и 18 структур.
Рекомбинация
Биологические последствия
Генетическая нестабильность
Были проведены значительные исследования биологических последствий, связанных с присутствием H-ДНК в областях основных точек разрыва (Mbr) и двухцепочечных точек разрыва определенных генов. Недавняя работа связала наличие структур, не относящихся к B-ДНК, со случаями генетической нестабильности.
Репликация ДНК
Исследование с использованием человеческих клеток показало, что нуклеазы ERCC1-XPF и ERCC1-XPG индуцируют генетическую нестабильность нуклеазами эксцизионной репарации нуклеотидов (NER). Эти ферменты расщепляют H-ДНК в петле, образованной двумя цепями Hoogsteen с водородными связями и 5′-концом другой цепи Watson-Crick с водородными связями, соответственно. Было показано, что это расщепление вызывает большие делеции, которые вызывают двухцепочечные разрывы (DSB) в ДНК, что может привести к генетической нестабильности. В клетках, дефицитных по ERCC1-XPF и ERCC1-XPG, эти делеции были менее распространены рядом с последовательностями, образующими H-ДНК. Кроме того, больше мутаций было обнаружено в клетках с дефицитом ERCC1-XPF и ERCC1-XPG в отсутствие репликации ДНК, что предполагает, что они обрабатывают H-ДНК независимым от репликации образом.
С другой стороны, было обнаружено, что нуклеаза репарации репликации ДНК FEN1 подавляет генетическую нестабильность. Подобно ERCC1-XPG, FEN1 расщепляет H-ДНК на 5′-конце цепи, не участвующей в образовании водородных связей Хугстина. Клетки HeLa, дефицитные по FEN1, демонстрировали более высокую распространенность делеций рядом с последовательностями, образующими H-ДНК, но индуцированный H-ДНК мутагенез был более выражен в клетках с дефицитом FEN1 в присутствии репликации ДНК. Это предполагает, что FEN1 подавляет индуцированный H-ДНК мутагенез зависимым от репликации образом.
H-ДНК вовлечена в этиологию рака человека из-за преобладания H-ДНК-образующих последовательностей рядом с точками разрыва транслокации в геномах рака. Опосредованная репликацией нуклеазная активность с H-ДНК подчеркивает другой путь индуцированного H-ДНК мутагенеза и приводит к росту рака.
Транскрипция
Последовательности, образующие H-ДНК, также могут вызывать генетическую нестабильность, преждевременно вмешиваясь в транскрипцию и останавливая ее. Раскручивание ДНК, участвующее в транскрипции, делает ее более восприимчивой к повреждениям. При транскрипционно-связанной репарации (TCR) повреждение на матричной цепи ДНК останавливает функцию РНК-полимеразы и дает TCR-факторам сигнал устранить повреждение путем его удаления. H-ДНК можно рассматривать как одно из таких поражений.
Исследование, в котором наблюдали транскрипцию РНК-полимеразой Т7 на стабильном аналоге H-ДНК-образующей последовательности, обнаружило блокаду транскрипции на стыке дуплекс-триплекс. Здесь матричная цепь была центральной цепью H-ДНК, и сложность разрыва ее водородных связей Уотсона-Крика и Хугстина остановила развитие транскрипции.
Приложения
ПНК TFO обладают способностью увеличивать частоту рекомбинации, что приводит к целенаправленному специфическому редактированию генов. Триплекс-спираль ПНК-ДНК-ПНК может распознаваться собственным механизмом репарации ДНК клетки, который сенсибилизирует окружающую ДНК для гомологичной рекомбинации. Для того чтобы сайт-специфическая структура ПНК опосредовала рекомбинацию в последовательности ДНК, структура бис-ПНК может быть соединена с фрагментом ДНК длиной 40 нт, который гомологичен соседнему участку целевого гена. Было показано, что связывание TFO с донорной цепью ДНК индуцирует рекомбинацию целевого гена и соседней целевой области гена. Механизм этой формы рекомбинации и репарации был связан с путем эксцизионной репарации нуклеотидов (NER), играющим роль в распознавании и восстановлении триплексных структур. Многочисленные исследования показывают, что группа A xeroderma pigmentosum (XPA) и белок репликации A (RPA), которые являются факторами NER, способны специфически связываться в виде комплекса с поперечно сшитыми триплексными структурами. Известно, что этот механизм наряду с другими играет роль в распознавании и восстановлении триплексных структур.
История
