DNA je obvykle známá svou klasickou pravotočivou dvojitou šroubovicí. Za určitých podmínek však může přijmout alternativní strukturu nazývanou Z-DNA. Tato levotočivá forma je stále častěji spojována s regulací genů, organizací chromatinu a imunitními reakcemi. Dvě nedávné publikace ze sítě NanoPrecMed přinášejí důležité nové poznatky, které pomáhají lépe porozumět této neobvyklé formě DNA.
Rychlý a uživatelsky přívětivý nástroj pro detekci Z-DNA
Ve studii publikované v časopise NAR Genomics and Bioinformatics představili vědci z Mendelovy univerzity, Akademie věd České republiky a Vysokého učení technického v Brně, společně s Ostravskou univerzitou a Charité – Universitätsmedizin Berlin, webový nástroj Z-DNA Hunter.
Tento nástroj umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci sekvencí schopných vytvářet Z-DNA (ZFS) v celých genomech. Dosud byla predikce Z-DNA v celém genomu často pomalá nebo technicky náročná. Z-DNA Hunter tento proces výrazně zjednodušuje díky přehlednému rozhraní, rychlé analýze (dokonce i pro celé chromozomy) a jasným možnostem vizualizace.
Výzkumníci mohou nahrát sekvence DNA a během několika sekund identifikovat oblasti, které pravděpodobně mohou přijmout levotočivou strukturu Z-DNA.
Aby tým demonstroval potenciál nástroje, analyzoval genom Drosophila melanogaster. Zjistili, že dlouhé oblasti schopné tvořit Z-DNA jsou výrazně obohaceny na chromozomu X, zatímco na chromozomu Y téměř úplně chybí. Tento rozdíl naznačuje, že Z-DNA není v genomu rozložena náhodně, ale souvisí s aktivními a funkčně významnými genomickými oblastmi.
Které proteiny interagují se Z-DNA?
Druhá studie, publikovaná Michaelou Dobrovolnou a Václavem Brázdou v časopise Biochemical and Biophysical Research Communications, zkoumala, které proteiny mohou interagovat se Z-DNA v lidském genomu.
Pomocí predikcí nástroje Z-DNA Hunter výzkumníci porovnali oblasti tvořící Z-DNA s více než 32 000 ChIP-seq datovými soubory z databáze ChIP-Atlas.
Tato rozsáhlá analýza identifikovala transkripční faktory, které se často překrývají s oblastmi tvořícími Z-DNA. Několik dobře známých regulačních proteinů vykazovalo silné a konzistentní obohacení v místech Z-DNA.
Zajímavé je, že některé proteiny, které dosud nebyly spojovány se Z-DNA, například MCM2 a FOXP1, byly s těmito oblastmi rovněž silně asociovány. To naznačuje, že Z-DNA může hrát širší roli v regulaci genové exprese, než se dosud předpokládalo.
Publikace