原標題:科學界沸騰了!四鏈DNA在活細胞中的活性首次被解開!

科學界沸騰了!四鏈DNA在活細胞中的活性首次被解開!

剛剛!科學家公佈四鏈DNA有新發現,或與癌症有關!

近日,科學界剛剛公佈了一個特大消息,四鏈DNA在活細胞中的活性首次被解開!

所謂四鏈DNA一般是指G-四鏈體,它一種是四鏈體的結構單元,由Hoogsteen氫鍵連接4個G形成環狀平面,兩層或以上的四分體通過π-π堆積形成四鏈體,是由富含串聯重複鳥嘌呤(G)的DNA或RNA摺疊形成的高級結構。

我們知道兩條細鏈纏繞成螺旋狀,這是DNA分子的標誌性形狀。但有時,DNA可以形成罕見的四螺旋結構,這種奇怪的結構可能在癌症等疾病中發揮作用。

人們對這些被稱爲g -四鏈DNA的四鏈DNA知之甚少,但現在,科學家們開發了一種新方法來檢測這些奇怪的分子,並觀察它們在活細胞中的行爲。在1月8日發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上的一項新研究中,該團隊描述了某些蛋白質是如何導致g -四重體分解的;在未來,他們的工作可能導致新的藥物抓住四螺旋DNA並破壞其活性。例如,當奇怪的DNA導致腫瘤癌變時,藥物可以進行干預。

倫敦帝國理工學院化學系本·劉易斯在一份聲明中說:“越來越多的證據表明,g -四重體在許多對生命至關重要的過程中發揮着重要作用,在一系列疾病中也發揮着重要作用。”

該聲明稱,總體而言,g -四羧基複合物出現在癌細胞中的比率遠高於健康細胞。各種研究已經將四鏈DNA的存在與癌細胞的快速分裂聯繫起來,這一過程會導致腫瘤的生長。因此,科學家們假設,用藥物靶向這些奇怪的DNA可以減緩或阻止這種肆無忌憚的細胞分裂。一些研究已經支持了這一觀點。

“但是缺失的環節一直在活細胞中直接成像這種結構,”劉易斯說。換句話說,科學家們需要一種更好的方式來觀察這些DNA分子的活動。這項新的研究開始填補這一缺失的知識。

根據《發現》雜誌的報道,當一個雙鏈DNA分子自我摺疊時,或者當多個DNA鏈連接到一個被稱爲鳥嘌呤的單一核酸時,g -四複合體就會形成。鳥嘌呤是DNA的組成部分之一。爲了在細胞中發現這種古怪的DNA,研究小組使用了一種名爲DAOTA-M2的化學物質,這種物質在與g -四羧基結合時會發出熒光。除了測量光的亮度(隨DNA分子濃度的變化而變化),研究小組還跟蹤了光照射的時間。

追蹤光線停留的時間有助於研究小組瞭解不同的分子如何與活細胞中的四鏈DNA相互作用。當一個分子附着在DNA鏈上時,它會取代發光的DAOTA-M2,使光線比化學物質留在原地時熄滅得更快。利用這些方法,研究小組確定了兩種被稱爲解旋酶的蛋白質,它可以解開四鏈DNA的鏈,並啓動分解它們的過程。

他們還發現了與DNA結合的其他分子;未來對這些分子相互作用的研究可以幫助科學家設計出與DNA結合的藥物。

帝國理工學院藥用無機化學教授Ramon Vilar在聲明中說:“許多研究人員一直對g -四複合物結合分子作爲治療癌症等疾病的潛在藥物的潛力感興趣。”“我們的方法將有助於我們進一步瞭解這些潛在的新藥。”

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