研究人員表明四鏈DNA形成并展開

瑞典于默奧大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，酵母物種Schizosaccharomyces pombe中富含DNA結(jié)構(gòu)的特定DNA序列可以形成四鏈DNA。在今天發(fā)表在“ 核酸研究 ”雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員還表明，運(yùn)動(dòng)蛋白Pfh1可以展開這些DNA結(jié)構(gòu)，從而有助于維持完整的基因組。

DNA分子以其螺旋形狀而聞名，其中兩條鏈彼此纏繞。但DNA也可以出現(xiàn)在其他配置中。其中一種形式由富含鳥嘌呤的四鏈DNA組成，即所謂的G4 結(jié)構(gòu)。鳥嘌呤是DNA的四個(gè)構(gòu)建塊之一。許多早期對(duì)不同生物的研究表明G4結(jié)構(gòu)在基因組中形成并且實(shí)現(xiàn)重要的生物學(xué)功能，例如控制基因表達(dá)。

“通過使用不同的生物化學(xué)和生物物理方法，我們顯示來自裂殖酵母的核糖體和端粒DNA區(qū)域的特定DNA序列具有形成G4結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈傾向，”醫(yī)學(xué)生物化學(xué)和生物物理學(xué)系助理教授Nasim Sabouri表示，研究中的一位研究人員。

如果G4結(jié)構(gòu)在基因組中連續(xù)存在，則可能存在威脅。Helicases是一種特殊的運(yùn)動(dòng)蛋白，具有展開不同種類DNA的能力。到目前為止，關(guān)于裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中G4結(jié)構(gòu)的研究很少，也被稱為裂殖酵母。還不知道哪種蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)G4結(jié)構(gòu)的展開。

“我們的細(xì)胞生物學(xué)分析表明，一種稱為Pfh1的解旋酶與酵母細(xì)胞中特定的富含鳥嘌呤的DNA序列結(jié)合。我們還在生化實(shí)驗(yàn)中表明，Pfh1具有展開G4結(jié)構(gòu)的能力。這些結(jié)構(gòu)的有效展開是必要的。為了確保DNA復(fù)制過程中基因組的完整性，“納西姆薩布里說。

對(duì)G4結(jié)構(gòu)的研究尚處于初期階段。但研究人員認(rèn)為，G4結(jié)構(gòu)可以抑制細(xì)胞中的某些過程，包括DNA復(fù)制，并將它們與人類癌癥和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)展聯(lián)系起來。很明顯，G4結(jié)構(gòu)的形成和消除必須很好地平衡，以滿足細(xì)胞的需要并確保其完整性。

“一個(gè)有趣的研究領(lǐng)域是具有結(jié)合和穩(wěn)定G4結(jié)構(gòu)的特定能力的分子的發(fā)展。這可能用于關(guān)閉某些與腫瘤形成有關(guān)的基因的表達(dá)。我們希望我們?cè)诶斫夥矫嫒〉眠M(jìn)步G4結(jié)構(gòu)可能最終促進(jìn)癌癥新藥物治療的發(fā)展。我們希望更多地關(guān)注這一點(diǎn)，“納西姆薩布里說。

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