De i-motiefstructuur van DNA, met vier strengen die door cytosines bij elkaar worden gehouden, is een natuurlijk verschijnsel. Met speciaal ontworpen antilichamen wisten Australische onderzoekers haar in vivo te betrappen, schrijven ze in Nature Chemistry.

Dat i-motief (zie de afbeelding, met de i van intercalated) lijkt nogal op de G4-structuur, waarvan het bestaan in vivo vijf jaar geleden al werd bewezen. Ook daarbij komen vier strengen parallel te liggen, bijeengehouden door een zogeheten G-quadruplex van vier guaninebouwstenen die onderling waterstofbruggen vormen. Dat er een regelfunctie in verstopt zit, staat inmiddels ook wel vast.

Bij het i-motief is cytosine de bindende factor. Deze base vormt geen ringvormige quadruplexen, maar diagonale waterstofbruggen die elkaar kruisen. Zie de groene streepjes in de afbeelding. Per binding is er één extra proton voor nodig, vandaar dat het motief gedijt in een licht zuur milieu.

Vanwege dat laatste leek het bestaan van i-motieven in de vrije natuur onwaarschijnlijk, al zijn ze in een reageerbuisje vrij makkelijk te maken en bevat menselijk DNA er meer dan voldoende cytosinerijke fragmenten voor. Maar sinds kort is duidelijk dat i-motieven ook bij een neutrale pH kunnen ontstaan als de DNA-strengen maar dicht genoeg op elkaar zitten.

Daniel Christ en collega’s van het Garvan Institute of Medical Research in Sydney hebben het bestaan in menselijke celkernen nu kunnen aantonen door een antilichaam te kweken (‘iMab’) dat zich selectief aan i-motieven hecht. Door er een fluorescerende groep aan te hangen, konden ze zichtbaar maken of de iMab’s iets bonden. En dat deden ze inderdaad.

De i-motieven blijken vooral te ontstaan tegen het einde van de G1-fase van de celcyclus. Op dat moment worden eiwitten aangemaakt die nodig zijn voor een volgende celdeling, en dat voedt de hypothese dat i-motieven eveneens een regelfunctie hebben. Hoe ze het precies doen is de vraag maar er is al gesuggereerd dat ze een aanhechtingspunt vormen voor transcriptiefactoren die de aflezing van DNA bevorderen.

Eerder onderzoek liet zien dat de G4-motieven later ontstaan, in de S-fase vlak voor de feitelijke celdeling, en dat die de transcriptie juist afremmen. Het zou kunnen betekenen dat i- en G4-motieven elkaar uitsluiten.

bron: Garvan Institute