Penelitian menemukan bahwa G-quadruplex (G4) dapat menyebabkan stres replikasi dalam DNA yang berpotensi menjadi target pengobatan kanker. Struktur G4 menghalangi replikasi DNA, yang dapat menyebabkan mutasi berbahaya. Penemuan ini bisa mengarah pada cara baru untuk menangani kanker dan memahami mekanisme replikasi sel.
Penelitian baru mengungkapkan sumber “stres replikasi” dalam proses replikasi DNA, yang dapat dijadikan target pengobatan kanker. Setiap kali sel-sel di tubuh membelah, genotipe yang mewakili lebih dari 3 miliar pasangan basa DNA harus disalin dengan akurat. Stres replikasi membuat proses ini rentan terhadap kesalahan, sering menyebabkan mutasi yang bisa menimbulkan kanker.
Salah satu penyebab stres tersebut adalah ketika mesin biologis pengganda DNA terjebak, terutama pada struktur DNA alternatif seperti G-quadruplex (G4). G4 muncul pada daerah yang kaya guanin dan dapat menghambat replikasi DNA. Tim ilmuwan dari Memorial Sloan Kettering Cancer Center memanfaatkan mikroskop elektron kriogenik (cryo-EM) untuk menyelidiki bagaimana G4 mempengaruhi replikasi DNA dan menemukan gambaran jelas mengenai cara mesin replikasi selular bergerak di sepanjang DNA.
Penelitian ini telah dipublikasikan dalam jurnal Science dan membantu menjelaskan cara G4 menghalangi replikasi DNA dan memberikan wawasan tentang biologi manusia. Dr. Batra menyatakan bahwa meskipun heliks DNA adalah struktur paling dikenal, DNA dapat berbentuk berbeda, termasuk G4 yang menjadi target penelitian untuk pengembangan obat kanker.
G4 terkait dengan onkogen terkenal seperti MYC dan KRAS, serta kemampuan sel kanker untuk memperpanjang umur dengan memperbaharui telomer. Dr. Remus menjelaskan pentingnya menargetkan G4 untuk mengganggu replikasi sel kanker, memperjelas pemahaman tentang ketidakstabilan genetik yang terkait dengan G4.
Studi ini juga menjelaskan bagaimana G4 dapat menjadi penghalang fisik bagi mesin replikasi DNA, serta bagaimana sel dapat memperbaiki masalah ini untuk menyelesaikan replikasi. Dr. Hite menekankan pentingnya proses replikasi agar instruksi genetik terdistribusi dengan baik ke sel anak.
Dengan mempelajari bagaimana G4 menghalangi replikasi, para ilmuwan bisa mengembangkan pengobatan yang melibatkan proses ini. Penemuan tambahan mengenai pergerakan CMG helicase yang bertindak sebagai “cacing inchworm helicoidal” menunjukkan bagaimana enzim ini berpindah, memberikan wawasan baru tentang interaksi protein dan DNA.
Penelitian ini menunjukkan pentingnya memahami mekanisme G-quadruplex (G4) pada DNA dan bagaimana ia mempengaruhi replikasi sel. Targeting G4 dapat menjadi langkah baru dalam pengobatan kanker dengan mengintervensi proses replikasi, yang sangat penting untuk pembelahan sel yang stabil. Penemuan terkait pergerakan helicase juga membuka jalan untuk memahami lebih jauh mekanisme biologis dalam pengolahan informasi genetik.
Sumber Asli: www.technologynetworks.com
