R-zanke in G-kvadrupleksi pri organizaciji genoma in transkripciji

Uvod

Kromatin si navadno predstavljamo kot dvojno DNK vijačnico, ovito okoli histonskih proteinov, vendar je njegova oblika v celici dejansko vselej spreminjajoča in jo lahko opazujemo v različnih konformacijah. Ena izmed teh je tri vijačna struktura, imenovana R-zanka, ki nastane, ko se veriga RNK vrine v DNK vijačnico in poveže z eno izmed verig. Ta struktura najpogosteje nastane med transkripcijo, ko se novo sintetizirana mRNK veže nazaj na svojo matrično DNK verigo, lahko pa se tvori tudi ob vezavi dolgih ne kodirajočih RNK (angl. lncRNA) na specifične regije genoma. Nagnjenost kromatina k tvorbi R-zank je odvisna od mnogih dejavnikov, recimo dodatnega zvitja, ključen pomen pa ima samo zaporedje nukleotidov. Najugodnejše so regije, kjer je matrična DNK veriga bogata z citozinom, saj je povezava z gvaninom bogato RNK verigo zelo termodinamsko ugodna, prav tako pa se v izpodrinjeni DNK verigi tripleti gvaninskih baz lahko organizirajo v stabilno sekundarno strukturo, imenovano G-kvadrupleks (G4). Te strukture omogočajo veliko stabilnost kompleksa R-zanke. Oba pojava imata v genomu pomembno vlogo pri regulaciji transkripcije, epigenetskih procesih in popravljalnih mehanizmih DNK [1].

Viri

[1] P. Wulfridge, K. Sarma: Intertwining roles of R-loops and G-quadruplexes in DNA repair, transcription, and genome organization. Nat. Cell Biol. 2024, 26, 1025–1036. DOI: 10.1038/s41556-024-01437-4 [2] P. Wulfridge, Q. Yan, N. Rell, J. Doherty, S. Jacobson, S. Offley, S. Deliard, K. Feng, J. E. Phillips-Cremins, A. Gardini idr.: G-quadruplexes associated with R-loops promote CTCF binding. Mol. Cell 2023, 83, 3064-3079.e5. DOI: 10.1016/j.molcel.2023.07.009