人體細(xì)胞內(nèi)存在全新DNA結(jié)構(gòu) 或與基因打開和關(guān)閉有關(guān)

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作者：劉霞來源：科技日報(bào)

2018-04-25

據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站23日報(bào)道，澳大利亞科學(xué)家首次在人體活細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種新的DNA結(jié)構(gòu)——被稱為“i-基元”（i-motif）的“DNA扭結(jié)”。這表明，除了眾所周知的雙螺旋結(jié)構(gòu)外，人類DNA還擁有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)也影響著我們的生物學(xué)功能，對其進(jìn)行深入研究，將促進(jìn)我們對DNA的理解。

細(xì)胞內(nèi)部i-基元DNA結(jié)構(gòu)的藝術(shù)圖。圖片來源：每日科學(xué)網(wǎng)站

最新研究負(fù)責(zé)人、伽爾文醫(yī)學(xué)研究所的丹尼爾·克里斯特指出：“當(dāng)大多數(shù)人想到DNA時(shí)，腦海中浮現(xiàn)的是雙螺旋結(jié)構(gòu)，但新研究提醒我們，存在著完全不同的DNA結(jié)構(gòu)，i-基元是DNA的四鏈‘結(jié)’，與雙螺旋結(jié)構(gòu)大相徑庭，且其很可能對我們的細(xì)胞至關(guān)重要。”

盡管科學(xué)家此前曾看到過i-基元，并進(jìn)行了詳細(xì)研究，但這些i-基元都是在試管中而非活細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。實(shí)際上，i-基元“結(jié)”是否存在于所有活體內(nèi)部，一直存在爭論，而新發(fā)現(xiàn)讓一切蓋棺論定。

為了探測細(xì)胞內(nèi)部的i-基元，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款精確的工具——一個(gè)抗體分子的片段，其能精確識別并緊密依附到i-基元上。使用熒光技術(shù)，他們揭示了i-基元在多個(gè)人類細(xì)胞系中的位置。研究人員稱：“我們可以看到這些綠色的斑點(diǎn)，隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)和消失，所以，我們知道i-基元正在形成、溶解、再形成。”

他們也證明，大多數(shù)情況下，i-基元形成于細(xì)胞“生命周期”的某個(gè)特定時(shí)刻，那時(shí)，DNA已經(jīng)被“閱讀”。i-基元出現(xiàn)在某些控制基因是否被打開或關(guān)閉的DNA區(qū)域，以及對衰老過程至關(guān)重要的端粒內(nèi)。

研究人員認(rèn)為，i-基元可能與基因的打開和關(guān)閉有關(guān)，而且還可能會影響基因是否被很好地“讀取”。

他們最后說，揭示細(xì)胞內(nèi)全新的DNA結(jié)構(gòu)令人振奮不已，將有助于我們真正理解DNA，以及其對健康和疾病的影響。

研究發(fā)表于最新一期的《自然·化學(xué)》雜志。

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