𝐊𝐚𝐫𝐭𝐤𝐚 𝐳 𝐊𝐚𝐥𝐞𝐧𝐝𝐚𝐫𝐳𝐚
📆 25 kwietnia – DZIEŃ DNA 🧬
Kiedy słyszymy hasło “DNA”, od razu kojarzymy je z naukami przyrodniczymi, a dokładnie z genetyką. Każdy z nas posiada swój kod genetyczny, który zawiera wszystkie informacje o tym, jak wyglądamy, jaki mamy charakter, co lubimy, ale także – czy na coś zachorujemy…
Dziś o DNA opowie dr Katarzyna Malarz z Zespołu Biofizyki Farmaceutycznej z Instytut Fizyki – Uniwersytet Śląski
To nic innego jak kwas deoksyrybonukleinowy, który przyjmuje postać dwuniciowej helisy. Elementem budulcowym DNA są nukleotydy, składające się z zasad azotowych, cukru – deoksyrybozy oraz reszt fosforanowych. Pierwsze doniesienia o istnieniu substancji znajdującej się w jądrze komórkowym, odpornej na działanie enzymów degradujących białka przedstawił Friedrich Miescher w 1869 roku. Jednakże dopiero ponad 80 lat później, w 1951 roku dokonało się jedno z największych odkryć biologii molekularnej, kiedy to Rosalind Franklin, Maurice Wilkins i Raymond Gosling wykonali obraz dyfraktometryczny DNA, sugerując jego helikalną strukturę. Całkowite rozszyfrowanie struktury DNA nastąpiło jednak w 1953 roku, a za głównych odkrywców uważa się Watsona i Cricka (za swoje odkrycie otrzymali Nagrodę Nobla).
Z funkcjonalnego punktu widzenia, DNA jest nośnikiem informacji genetycznej, która determinuje rozwój, wzrost i cechy wszystkich komórek organizmów żywych oraz wirusów. Obie nici DNA zawierają tą samą informacje genetyczną, która jest powielana w procesie replikacji, inaczej mówiąc: kopiowania DNA w trakcie interfazy cyklu życiowego komórki. Natomiast, aby instrukcja genetyczna mogła zostać odczytana z cząsteczki DNA, musi zostać ona przepisana na język RNA w procesie transkrypcji, a następnie zapisana na język białkowy (proces translacji). Co ważne, już w trakcie kopiowania DNA mogą występować błędy (pomimo występowania systemów naprawczych w komórkach). Tworzą się tzw. mutacje, czyli zmiany sekwencji nukleotydowej, które w ostateczności prowadzą do wytworzenia nieprawidłowych struktur białek, wpływając na ich aktywność oraz niepoprawnie regulując ich funkcje w komórkach.
Niektóre mutacje genowe (odcinki sekwencji DNA determinujące daną cechę) mogą prowadzić do rozwoju chorób nowotworowych. Istotnym przykładem są mutacje w genie TP53, który nazywany jest strażnikiem genomu. Wytworzone prawidłowe białko p53, jest odpowiedzialne za kontrolę przebiegu cyklu komórkowego oraz poprawności DNA. W przypadku wykrycia uszkodzeń, białko to ma za zadanie uruchomić system naprawczy DNA, o ile jest to możliwe i uszkodzenia DNA nie są duże oraz nieodwracalne. W przeciwnym razie, białko p53 indukuje programowaną śmierć komórki – apoptozę. Szacuje się, że w przypadku ponad 50% nowotworów, białko p53 jest upośledzone, co odpowiada za nieprawidłową funkcję komórkową, prowadząc do niekontrolowanego wzrostu, unikania apoptozy przez komórki oraz oporności na stosowane terapie antynowotworowe.
Wobec tych faktów poszukiwane są związki o pożądanym działaniu antynowotworowym, których mechanizm działania będzie opierał się na zatrzymaniu cyklu komórkowego, zaburzeniu homeostazy redoksowej komórek, a w końcu interkalacji (oddziaływania) z DNA, które będą prowadzić do inicjacji programowanej śmierci komórki. Jednymi z takich związków są pochodne styrylochinazoliny, które wykazują wysoką aktywność antynowotworową wobec panelu nowotworowych ludzkich linii komórkowych, również tych posiadających w swoim proteomie zmutowaną formę białka p53. Co więcej, ich dalszy wielocelowy mechanizm działania, opierający się na silnym zatrzymaniu cyklu komórkowego przed fazą podziału, oddziaływaniu z białkiem tubuliny i w końcu wpływający na ogólny metabolizm komórki, prowadzi do śmierci komórek na drodze autofagii oraz apoptozy, a tym samym degradacji DNA. Dodatkowo, związki objęte ochroną patentową poprzez działanie w sposób niezależny od statusu p53 w komórkach posiadają niezwykle wysoki potencjał do zastosowania w rozmaitych terapiach antynowotworowych.
O styrylochinazolinie wspominaliśmy przed kilkoma dniami:
https://us.edu.pl/kolejny-opatentowany-zwiazek-dla…/
🏆 Jeszcze raz gratulujemy Patentu!
Dobrego Dnia!
🍀MAK