Nature子刊：揭開四鏈DNA的神秘面紗
日期：2015-09-10 08:49:48
DNA通常是螺旋梯一樣的雙螺旋，這種結構是最具代表性的生物學圖標之一。實際上DNA還有一種獨特的形態，那就是纏結在一起的四鏈體結構。在體外實驗中，富含鳥嘌呤的DNA鏈很容易形成四鏈體。之前也有研究證明，四鏈體結構的確存在于人類活細胞中，而且這些結構可能具有重要的生物學功能。
倫敦帝國理工學院的研究人員在Dr Marina Kuimova和Ramon Vilar教授的領導下，開發了一種能夠在活細胞中檢測四鏈DNA的熒光分子，為人們揭開了這種結構的神秘面紗。相關論文發表在九月八日的Nature Communications雜志上。
雖然人們已經在人類基因組中發現了一些DNA四鏈體結構，但還不清楚它們的確切作用。有研究表明，DNA四鏈體在癌基因附近的區域特別普遍。“越來越多的證據顯示，DNA四鏈體結構涉及了基因的開和關，”Vilar教授介紹道。
“如果這一點得到證實，那么四鏈體將會成為治療癌癥等疾病的重要靶標。不過，要闡明四鏈DNA的具體作用，就需要在活細胞中進行研究。我們開發的熒光分子就能做到這一點，可以幫助人們直接在活細胞中實時監控四鏈體的行為。”
研究人員在體外培養的人骨癌細胞中進行了研究，用顯微鏡實時觀察了熒光分子與四鏈DNA的相互作用。研究顯示，這種熒光分子可以區別雙螺旋DNA和四鏈DNA，因為它結合四鏈體時發光時間更長。
研究人員通過這種方法觀察到了另一種分子取代熒光分子的過程，這種分子能夠很好的與四鏈體結合。這說明熒光分子可以用來尋找與四鏈體結合的其他分子。
“在此之前，人們成像細胞中的四鏈體必須先固定細胞。但這種操作會殺死細胞，難以確定動態環境中的四鏈體行為，”文章的共同作者Arun Shivalingam說。
Vilar教授補充道：“我們的熒光分子可以在活細胞中驗證四鏈體的潛在結合分子，這無疑會大大加快這些DNA結構的研究進展。”
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