Neue Studie entdeckt kristallisierte DNA-Strukturen im Insulin-Gen, wegweisend für Diabetes-Behandlung

Lesezeit: 2 Minuten
Durch Hans Meier
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Kristallförmige DNA-Stränge neben Insulinmolekül

BerlinWissenschaftler des University College London (UCL) haben die erste Kristallstruktur einer anderen DNA-Form im Insulin-Gen, genannt i-Motiv, entdeckt. Dieses neue Strukturmodell hilft uns zu verstehen, wie Insulin reguliert wird und welche Auswirkungen dies auf die Diabetesbehandlung haben könnte. Während DNA normalerweise für ihre Doppelhelixform bekannt ist, spielen auch andere Strukturen wie der i-Motiv eine wichtige Rolle in der genetischen Kontrolle.

Wissenschaftler verwendeten eine spezielle Methode, um eine DNA-Lösung zu konzentrieren und Kristalle für die Röntgenanalyse zu erzeugen. Dies ermöglichte es ihnen, die genaue 3D-Struktur des i-Motivs zu erkennen. Wichtige Erkenntnisse sind:

  • Die i-Motif-Struktur ist eine viersträngige DNA-Form mit einzigartigen Verzahnungsmerkmalen.
  • Verschiedene Sequenzvarianten des Insulin-Gens erzeugen unterschiedliche DNA-Strukturen.
  • Die Form der DNA kann beeinflussen, ob das Insulin-Gen aktiviert oder deaktiviert wird.

Die Entdeckung verschiedener DNA-Strukturen ist bedeutsam, da sie zeigt, wie diese Formen die genetischen Ursachen von Krankheiten wie Diabetes beeinflussen können. Das Verständnis der Auswirkungen von i-Motiven auf die Genfunktion eröffnet neue Möglichkeiten zur Behandlung dieser Krankheiten. So können Wissenschaftler beispielsweise Computer nutzen, um Medikamente zu entwickeln, die gezielt auf die Form des i-Motivs in der DNA abzielen. Diese Methode, bekannt als rationales Wirkstoffdesign, umfasst die Herstellung von Chemikalien, die perfekt in die DNA-Struktur passen und potenziell neue Therapien für Diabetes ermöglichen könnten.

Das Verstehen der Struktur des i-motifs im Insulin-Gen kann uns helfen, mehr über Diabetes zu erfahren. Unterschiede in der Form dieser DNA zwischen Individuen könnten zu unterschiedlichen Mengen an Insulinproduktion führen, was das Risiko und die Behandlung von Diabetes beeinflusst.

Die Bedeutung dieser Entdeckung ist enorm. Durch die Erstellung eines Modells für das i-Motiv bietet die Forschung eine Orientierungshilfe, die zur Untersuchung anderer Teile des Genoms mit ähnlichen DNA-Strukturen verwendet werden kann. Dies könnte zu neuen Erkenntnissen darüber führen, wie Gene in verschiedenen Krankheiten, einschließlich Krebs und neurologischen Störungen, reguliert werden.

Eine neue DNA-Struktur enthüllt: Grundstein für zukünftige Forschung und Therapie

Die Studie enthüllt nicht nur eine neue DNA-Struktur, sondern bereitet auch den Weg für zukünftige Forschungsarbeiten und die Entwicklung von Therapien. Die UCL School of Pharmacy hat durch ihre Arbeiten an verschiedenen DNA-Strukturen entscheidend dazu beigetragen, unser Verständnis und die Behandlung von genetischen Krankheiten zu revolutionieren, indem sie den Fokus auf die DNA-Architektur gelegt hat.

Die Studie wird hier veröffentlicht:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-50553-0

und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet

Dilek Guneri, Effrosyni Alexandrou, Kamel El Omari, Zuzana Dvořáková, Rupesh V. Chikhale, Daniel T. S. Pike, Christopher A. Waudby, Christopher J. Morris, Shozeb Haider, Gary N. Parkinson, Zoë A. E. Waller. Structural insights into i-motif DNA structures in sequences from the insulin-linked polymorphic region. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-50553-0
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