科學家首次在活細胞中發現新型DNA結構,遺傳學重大突破!
日前,科學家首次發現了活細胞中新型DNA結構的存在。這可謂前所未有的突破。
在活細胞中,研究人員找到了所謂的DNA 「扭結」,這表明我們複雜的遺傳密碼是以更複雜的對稱結構塑造的,而不僅僅是大家都熟悉的雙螺旋結構。這些分子形式的變體,也影響著我們的生物學功能。
「當大多數人想到DNA時,他們都會聯想到雙螺旋結構,」澳大利亞加文醫學研究所的抗體治療研究員丹尼爾介紹,「這項新研究則提醒我們,實際上存在著完全不同的DNA結構,這對我們的細胞很重要。」
研究團隊確定的新DNA結構被稱為嵌入基序(i-motif)結構。它最早在20世紀90年代被科學家發現,但一直以來都只在生物體外觀察到,而沒有在活細胞中發現過。
現在,我們終於知道這種嵌入基序結構就存在於天然的人類細胞中。這也意味著該結構對細胞生物學的重要意義。此前,由於只在實驗室中可以觀察到,很多科學家對此結構對生命的意義存在質疑。
研究人員表示:「最讓我們興奮的是,表現為綠色斑點的嵌入基序結構會隨著時間的推移而出現並消失。我們由此可以知道,它們的形成、瓦解,以及再次生成。」
雖然很多問題仍需進一步分析,但目前研究結果表明,這種短暫的結構通常在細胞「生命周期」的晚期形成,特別是所謂的G1階段,即DNA被「讀取」的時候。
嵌入基序結構傾向於出現在所謂的「啟動子」區域,這是控制基因開啟或關閉的DNA區域。另外在染色體端粒,以及與衰老相關的遺傳標記中也有出現。
在明確了細胞中存在這種新DNA形式後,研究人員正努力弄清楚這些結構在我們體內的作用。
其中蘊含的答案可能非常重要,不僅對於嵌入基序結構重要,對於A-DNA,Z-DNA,三鏈DNA和十字形DNA也同樣如是。
「這些變形的DNA形態對於細胞中蛋白質識別其同源DNA序列並發揮其調節功能非常重要。」研究人員解釋說,「因此,這些結構的形成對細胞的正常功能可能意義非凡,而且這些結構中的任何畸變都可能產生病態後果。」
目前,相關論文已經發表於學術期刊《Nature Chemistry》。
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