Yahoo Finanzen Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die DNA sich in verschiedene Formen „falten“ kann – und dadurch grün leuchtet
Die DNA dient als Speicher für genetische Informationen und kommt in der Natur meist in doppelsträngiger, spiralförmiger Form vor. Doch nun haben Forscher des Weill Cornell Medical College und des National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI) eine einsträngige DNA mit einer ganz besonderen Eigenschaft entdeckt. Sie kann sich in komplizierte, dreidimensionale Strukturen falten und dadurch die Funktionen eines Proteins nachahmen. Das geht aus einer neuen Studie hervor, die die Forscher am 21. Juni in der Fachzeitschrift "Nature" publizierten.
Das DNA-Molekul, das Samie R. Jaffrey und sein Team bereits im vergangenen Jahr entdeckt hatten, imitiert das Verhalten des sogenannten grün fluoreszierenden Proteins (GFP). Dieses wurde ursprünglich aus Quallen gewonnen und ist dafür bekannt, bei Bestrahlung mit blauem oder ultraviolettem Licht grün aufzuleuchten, zu fluoreszieren. In der Zellbiologie wird GFP daher genutzt, um andere Proteine sichtbar zu machen. Wissenschaftler verwenden es in Laboren häufig, um bestimmte Zellen zu markieren und zu verfolgen. Laut der neuen Studie kann aber auch das DNA-Molekül die Fluorophore, die für das Aufleuchten sorgen, aktivieren.
DNA kann sich auf besondere Weise falten
Wie die Studie der Forscher zeigt, kann sich das einsträngige DNA-Molekül an andere kleine, organische Moleküle mit potenziell fluoreszierenden Eigenschaften binden und sie so zusammendrücken, dass sie grün aufleuchten. Aus diesem Grund taufte Jaffrey das DNA-Molekül "lettuce" (Deutsch: Blattsalat). Allerdings war dem Team zunächst unklar, welche Struktur für diese Eigenschaft verantwortlich war.
Mit der Unterstützung des NHLBI und fortschrittlicher bildgebender Verfahren wie der Kryo-Elektronenmikroskopie konnten die Forscher jedoch die Struktur des DNA-Moleküls auf atomarer Ebene entschlüsseln. Dabei fanden sie heraus, dass sich "lettuce" auf besondere Weise falten kann. Bei der Faltung, die durch Nukleinbasen zusammengehalten wird, entsteht in der Mitte eine noch nie zuvor beobachtete vierfache DNA-Kreuzung. Diese schließt Fluorophore ein und aktiviert sie.
Die Erkenntnisse könnten den Forschern in Zukunft helfen, derartige Moleküle für verschiedene Labor- und klinische Anwendungen zu bauen. Ein fluoreszierender Marker, der ausschließlich aus DNA besteht und ähnlich wie GFP funktioniert, könne relativ kostengünstig hergestellt werden und beispielsweise zur Kennzeichnung bestimmter DNA-Stücke in biologischen Studien sowie diagnostischen Testkits genutzt werden. Die Forscher konnten "lettuce" beispielsweise bereits erfolgreich als Marker zum schnellen Nachweis des Corona-Virus nutzen.
stm
