В России создали молекулы ДНК, способные избирательно соединяться с нитями матричной РНК и очень быстро разрезать их, что позволяет использовать подобные короткие цепочки нуклеотидов для избирательного подавления работы отдельных генов или уничтожения опухолевых клеток и вирусов. Об этом сообщила пресс-служба Университета ИТМО.

«У матричной РНК сложная вторичная структура, которая может быть в виде множественных "шпилек» и «стволов». Из-за такой формы участок, куда может прикрепиться лекарство, часто бывает недоступен. Мы создали прототип молекулы, способной закрепиться в нужной части матричной РНК и расщепить ее в 17 раз быстрее, чем уже существующие конструкции", – пояснил исследователь из Университета ИТМО Михаил Дубовиченко, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Разработанные молекулы представляют собой так называемые ДНКзимы, короткие цепочки ДНК, которые способны взаимодействовать с другими молекулами и манипулировать их структурой. Ученые уже много лет работают над созданием ДНКзимов, способных соединяться с определенными молекулами РНК и разрезать их, что в теории позволяет манипулировать уровнем активности генов, а также бороться с онкозаболеваниями и вирусами.

Для решения подобных задач, как отмечают исследователи, необходимо, чтобы ДНКзимы избирательно соединялись только с искомым типом молекул РНК. Решение этой задачи осложнено тем, что внутри копий генов или геномов вирусов часто присутствуют различные петли и выросты, которые замедляют работу ДНКзимов или препятствуют их функционированию. Это мешает применению данных молекул в медицинской и научной практике.

Российские исследователи выяснили, что эту проблему можно обойти, если применять для расщепления цепочек РНК не одну, а две связанных друг с другом молекулы ДНК, которые связываются с соседними участками в структуре рабочих копий генов или геномов вирусов. Специалистам удалось подобрать такую структуру этих молекул, которая значительно повысила и избирательность их действия, и скорость разрезания нитей матричной РНК.

Работу этой системы ученые проверили на нескольких коротких цепочках РНК, представляющих собой небольшие фрагменты человеческого гена EIF3C и бактериального гена strA, придающего стойкость к действию антибиотиков. Эти опыты показали, что «двойные» ДНКзимы в 17 раз быстрее разрезали эти нити РНК, чем это делают другие типы подобных молекул, и при этом они обладали очень высокой избирательностью действия. Все это говорит о большой перспективности дальнейшей разработки лекарств на базе подобных цепочек ДНК, подытожили исследователи.