五万个人类结状DNA现“真容”

科技日报北京9月1日电 (记者张梦然)DNA因其标志性的双螺旋结构而广为人知。但澳大利亚加文医学研究所科学家发现,人类基因组还含有超过5万个不寻常的结状DNA结构,称为i-基序。最新一期《EMBO》杂志发表了这些独特DNA结构的第一张综合图谱,揭示了它们在与疾病有关的基因调控中的潜在作用。

2018年,加文医学研究所团队在一个里程碑式的研究中,首次使用他们开发的新抗体工具,直接在活的人类细胞内可视化i-基序。此次研究正是基于这些发现,利用同样的抗体来识别整个基因组中的i-基序位置。

本研究在人类基因组中确定了超过5万个i-基序的存在地点,这些位点在所研究的三种细胞类型中均有出现。这一数目对于曾经备受争议的DNA结构而言是非常显著的,它证明了i-基序不仅普遍存在,而且在基因组功能中扮演着重要角色。

i-基序是一种不同于经典双螺旋形状的DNA结构。当同一DNA链上的胞嘧啶字母相互配对时,就会形成i-基序,从而形成从双螺旋中伸出的四链扭曲结构。

团队发现,i-基序并非随机分布,而是集中在基因组的关键功能区域,包括控制基因活动的区域,其在调节基因活性方面发挥着动态作用。

研究还发现,i-基序编码了某些在癌症中难以治疗的目标蛋白,而这些i-基序也广泛分布在与难治性癌症相关的序列附近,这为通过针对i-基序来治疗癌症提供了潜在的策略。

团队表示,他们将设计出针对i-基序影响基因表达的药物。这项研究展示了基础研究与技术创新如何结合在一起,推动科学发现进入一个新的阶段。

【总编辑圈点】

DNA双螺旋结构的发现,在生命科学领域具有里程碑意义,科学家凭此开启了分子生物学的新纪元。不过,可以肯定的是,在神秘的遗传物质世界里,依然蕴藏着无数未知的奥秘等待科学家去探索。i-基序的发现便是一个典型案例。它更进一步地揭开了DNA结构的神秘面纱,帮助我们了解该结构与人类重大疾病之间的微妙关系,有望助推癌症基因疗法进一步走向成熟。

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