Przełomowy dla nauki artykuł opisujący syntezę i zastosowanie fluorowanych cząsteczek DNA do badań funkcji i właściwości kwasów nukleinowych z wykorzystaniem fluorowego magnetycznego rezonansu jądrowego opublikowali na łamach czasopisma „Nucleic Acids Research” naukowcy Uniwersytetu Warszawskiego.
Badacze pracujący pod kierunkiem dr hab. Joanny Kowalskiej przeprowadzili serię eksperymentów dotyczących syntezy i charakterystyki oligonukleotydów znakowanych atomem fluoru na jednym z końców nici kwasu nukleinowego (DNA) oraz ich zastosowań w badaniach metodą fluorowego jądrowego rezonansu magnetycznego (19F NMR). Opisane związki stanowią nowy rodzaj sond molekularnych do prostego wykrywania różnych wariantów przestrzennych DNA (tzw. struktur drugorzędowych), takich jak fragmenty dwuniciowe (dupleksy), a także bardziej nietypowe struktury – tzw. struktury niekanoniczne (G-kwadrupleksy i i-motywy). Znakowane fluorem fragmenty DNA umożliwiają badanie tych struktur za pomocą wrażliwej na zmiany strukturalne metody, jaką jest spektroskopia 19F NMR.
Wyniki prac opublikowali na łamach prestiżowego czasopisma „Nucleic Acids Research”. Recenzenci nadali artykułowi status „Breakthrough Paper” – przełomowego dla rozwoju nauki. Doceniono połączenie prostego i wydajnego podejścia syntetycznego, umożliwiającego otrzymanie fluorowanych cząsteczek DNA, z wykorzystaniem metody 19F NMR. Połączenie to zaowocowało opracowaniem metody badawczej o szerokim spektrum zastosowań: od śledzenia zmian strukturalnych dupleksów DNA do monitorowania oddziaływań pomiędzy kwasem nukleinowym a białkami i małymi cząsteczkami. Opisane rezultaty otwierają nowe możliwości w badaniach poznawczych kwasów nukleinowych, a także mogą znaleźć zastosowanie w odkrywaniu leków oddziałujących, poprzez specyficzne wiązanie, z określonymi sekwencjami lub strukturami przestrzennymi w DNA.
– Większość opracowywanych dotychczas leków działa poprzez oddziaływanie z białkami. Leki oddziałujące z DNA są natomiast mało selektywne, a przez to toksyczne. Opracowanie metod umożliwiających odkrywanie cząsteczek oddziałujących tylko z wybranymi sekwencjami DNA otwiera drogę do powstania leków charakteryzujących się znacznie mniejszą toksycznością – komentuje dr hab. Joanna Kowalska z Wydziału Fizyki UW, współautorka artykułu.
Jej laboratorium prowadzi interdyscyplinarne badania skupione wokół lepszego poznania ról biologicznych nukleotydów, oligonukleotydów i kwasów nukleinowych, projektowania sond molekularnych do badania procesów związanych z nukleotydami oraz opracowywania nowych terapii na bazie nukleotydów i kwasów nukleinowych.
Obok niej w przełomowe badania zaangażowani byli naukowcy Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego: dr Marcin Warmiński, prof. Jacek Jemielity oraz Marek Baranowski.
„Nucleic Acids Research” to czasopismo naukowe, którego celem jest popularyzacja najwyższej jakości badań, których rezultaty oceniane są przez grono naukowców-recenzentów w zakresie biologii molekularnej i komórkowej. Status „Breakthrough Paper” otrzymują publikacje opisujące badania, które rozwiązują istniejący od dawna problem lub wskazują nowe możliwości i kierunki rozwoju nauki.
źródło: UW