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科学家首次在活细胞中发现新型DNA结构,遗传学重大突破!

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日前,科学家首次发现了活细胞中新型DNA结构的存在。这可谓前所未有的突破。

科学家首次在活细胞中发现新型DNA结构,遗传学重大突破!

在活细胞中,研究人员找到了所谓的DNA “扭结”,这表明我们复杂的遗传密码是以更复杂的对称结构塑造的,而不仅仅是大家都熟悉的双螺旋结构。这些分子形式的变体,也影响着我们的生物学功能。

“当大多数人想到DNA时,他们都会联想到双螺旋结构,”澳大利亚加文医学研究所的抗体治疗研究员丹尼尔介绍,“这项新研究则提醒我们,实际上存在着完全不同的DNA结构,这对我们的细胞很重要。”

研究团队确定的新DNA结构被称为嵌入基序(i-motif)结构。它最早在20世纪90年代被科学家发现,但一直以来都只在生物体外观察到,而没有在活细胞中发现过。

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现在,我们终于知道这种嵌入基序结构就存在于天然的人类细胞中。这也意味着该结构对细胞生物学的重要意义。此前,由于只在实验室中可以观察到,很多科学家对此结构对生命的意义存在质疑。

研究人员表示:“最让我们兴奋的是,表现为绿色斑点的嵌入基序结构会随着时间的推移而出现并消失。我们由此可以知道,它们的形成、瓦解,以及再次生成。”

虽然很多问题仍需进一步分析,但目前研究结果表明,这种短暂的结构通常在细胞“生命周期”的晚期形成,特别是所谓的G1阶段,即DNA被“读取”的时候。

科学家首次在活细胞中发现新型DNA结构,遗传学重大突破!

嵌入基序结构倾向于出现在所谓的“启动子”区域,这是控制基因开启或关闭的DNA区域。另外在染色体端粒,以及与衰老相关的遗传标记中也有出现。

在明确了细胞中存在这种新DNA形式后,研究人员正努力弄清楚这些结构在我们体内的作用。

其中蕴含的答案可能非常重要,不仅对于嵌入基序结构重要,对于A-DNA,Z-DNA,三链DNA和十字形DNA也同样如是。

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“这些变形的DNA形态对于细胞中蛋白质识别其同源DNA序列并发挥其调节功能非常重要。”研究人员解释说,“因此,这些结构的形成对细胞的正常功能可能意义非凡,而且这些结构中的任何畸变都可能产生病态后果。”

  • 目前,相关论文已经发表于学术期刊《Nature Chemistry》。

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