מחקר פורץ דרך הוביל ליצירת חומצת גרעין תאופוראנוסיל (TNA), המציעה יציבות ופוטנציאל טיפולי משופרים, עם יישומים במתן תרופות ובאבחון. קרדיט: twoday.co.il.com
מחקר פורץ דרך הוביל ליצירת גרעין תראופורנוסיל חוּמצָה (TNA), המציע יציבות ופוטנציאל טיפולי משופרים, עם יישומים במתן תרופות ואבחון.
ה DNA נושא את המידע הגנטי של כל האורגניזמים החיים ומורכב מארבעה אבני בניין שונות בלבד, הנוקלאוטידים. נוקלאוטידים מורכבים משלושה חלקים מובחנים: מולקולת סוכר, קבוצת פוספט ואחד מארבעת הנוקלאובסים אדנין, תימין, גואנין וציטוזין. הנוקלאוטידים מסודרים מיליוני פעמים ויוצרים את הסליל הכפול של ה-DNA, בדומה למדרגות לולייניות.
פריצת דרך בחקר חומצות גרעין
מדענים מהמחלקה לכימיה של פריצת הדרך בחקר חומצות גרעין הראו כעת שניתן לשנות את מבנה הנוקלאוטידים במידה רבה במעבדה. החוקרים פיתחו את מה שנקרא חומצת גרעין ת'אופורנוסיל (TNA) עם זוג בסיסים חדש נוסף. אלו הם הצעדים הראשונים בדרך לחומצות גרעין מלאכותיות מלאות עם פונקציות כימיות משופרות. המחקר 'הרחבת האופק של מרחב חומצת הגרעין של קסנו: חומצות גרעין תלתניות עם אחסון מידע מוגבר' פורסם ב- כתב העת של האגודה האמריקנית לכימיה.
השוואה מבנית של DNA וה-TNA המלאכותי, חומצת גרעין Xeno עם צמדי הבסיסים הטבעיים AT ו-GC וזוג בסיסים נוסף (XY). קרדיט: סטפני קאת-שור
פוטנציאל של חומצות גרעין מלאכותיות
חומצות גרעין מלאכותיות שונות במבנה מהמקור שלהן. שינויים אלו משפיעים על יציבותם ותפקודם.
"חומצת הגרעין הת'אופוראנוסיל שלנו יציבה יותר מחומצות הגרעין הקיימות באופן טבעי DNA ו RNAמה שמביא יתרונות רבים לשימוש טיפולי עתידי", אמרה פרופסור ד"ר סטפני קאת-שור.
לצורך המחקר, הוחלף הסוכר 5 פחמן deoxyribose, המהווה את עמוד השדרה ב-DNA, בסוכר 4 פחמן. בנוסף, מספר הנוקלאובאסים גדל מארבעה לשישה. על ידי החלפת הסוכר, ה-TNA אינו מזוהה על ידי אנזימי הפירוק של התא עצמו. זו הייתה בעיה עם תרופות המבוססות על חומצות גרעין, שכן RNA המיוצר באופן סינתטי המוכנס לתא מתפרק במהירות ומאבד את השפעתו. החדרת TNAs לתאים שנותרו לא מזוהים יכולה כעת לשמור על ההשפעה למשך זמן רב יותר.
"בנוסף, זוג הבסיסים הלא טבעי המובנה מאפשר אפשרויות קישור חלופיות לטרגט מולקולות בתא", הוסיפה האנה דפמאייר, המחברת הראשית של המחקר.
Kath-Schorr בטוח שניתן להשתמש בפונקציה כזו בפרט בפיתוח aptamers חדשים, רצפי DNA או RNA קצרים, אשר יכולים לשמש לשליטה ממוקדת של מנגנונים תאיים. TNAs יכולים לשמש גם להובלה ממוקדת של תרופות לאיברים ספציפיים בגוף (העברת תרופות ממוקדות) וכן באבחון; הם יכולים להיות שימושיים גם לזיהוי חלבונים ויראליים או סמנים ביולוגיים.
