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重磅!人体细胞内存在不同于双螺旋的全新DNA结构
金陵 2018-04-25
导语

“当大多数人想到DNA时,脑海中浮现的是双螺旋结构,但新研究提醒我们,存在着完全不同的DNA结构,i-基元是DNA的四链‘结’,与双螺旋结构大相径庭,且其很可能对我们的细胞至关重要。”

据美国每日科学网站4月23日报道,澳大利亚科学家首次在人体活细胞内发现了一种新的DNA结构——被称为“i-基元”(i-motif)的 “DNA扭结”。这表明,除了众所周知的双螺旋结构外,人类DNA还拥有更复杂的结构,这些结构也影响着我们的生物学功能,对其进行深入研究,将促进我们对DNA的理解。

最新研究负责人、伽尔文医学研究所的丹尼尔·克里斯特指出:“当大多数人想到DNA时,脑海中浮现的是双螺旋结构,但新研究提醒我们,存在着完全不同的DNA结构,i-基元是DNA的四链‘结’,与双螺旋结构大相径庭,且其很可能对我们的细胞至关重要。

尽管科学家此前曾看到过i-基元,并进行了详细研究,但这些i-基元都是在试管中而非活细胞内发现的。实际上,i-基元“结”是否存在于所有活体内部,一直存在争论,而新发现让一切盖棺论定。

为了探测细胞内部的i-基元,研究团队研发了一款精确的工具——一个抗体分子的片段,其能精确识别并紧密依附到i-基元上。使用荧光技术,他们揭示了 i-基元在多个人类细胞系中的位置。研究人员称:“我们可以看到这些绿色的斑点,随着时间的推移而出现和消失,所以,我们知道i-基元正在形成、溶解、再形成。”

他们也证明,大多数情况下,i-基元形成于细胞“生命周期”的某个特定时刻,那时,DNA已经被“阅读”。i-基元出现在某些控制基因是否被打开或关闭的DNA区域,以及对衰老过程至关重要的端粒内。

研究人员认为,i-基元可能与基因的打开和关闭有关,而且还可能会影响基因是否被很好地“读取”。

他们最后说,揭示细胞内全新的DNA结构令人振奋不已,将有助于我们真正理解DNA,以及其对健康和疾病的影响。

研究发表于最新一期的《自然·化学》杂志。

文章链接:

Mahdi Zeraati, et al, "I-motif DNA structures are formed in the nuclei of human cells," Nature Chemistry, 2018; DOI: 10.1038/s41557-018-0046-3

(本文来源:科技日报,记者:刘霞;)

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作者 金陵

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