科学界沸腾了！四链DNA在活细胞中的活性首次被解开

刚刚！科学家公布四链DNA有新发现，或与癌症有关！

近日，科学界刚刚公布了一个特大消息，四链DNA在活细胞中的活性首次被解开！

所谓四链DNA一般是指G-四链体，它一种是四链体的结构单元，由Hoogsteen氢键连接4个G形成环状平面，两层或以上的四分体通过π-π堆积形成四链体，是由富含串联重复鸟嘌呤(G)的DNA或RNA折叠形成的高级结构。

我们知道两条细链缠绕成螺旋状，这是DNA分子的标志性形状。但有时，DNA可以形成罕见的四螺旋结构，这种奇怪的结构可能在癌症等疾病中发挥作用。

人们对这些被称为g -四链DNA的四链DNA知之甚少，但现在，科学家们开发了一种新方法来检测这些奇怪的分子，并观察它们在活细胞中的行为。在1月8日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项新研究中，该团队描述了某些蛋白质是如何导致g -四重体分解的;在未来，他们的工作可能导致新的药物抓住四螺旋DNA并破坏其活性。例如，当奇怪的DNA导致肿瘤癌变时，药物可以进行干预。

伦敦帝国理工学院化学系本·刘易斯在一份声明中说:“越来越多的证据表明，g -四重体在许多对生命至关重要的过程中发挥着重要作用，在一系列疾病中也发挥着重要作用。”

该声明称，总体而言，g -四羧基复合物出现在癌细胞中的比率远高于健康细胞。各种研究已经将四链DNA的存在与癌细胞的快速分裂联系起来，这一过程会导致肿瘤的生长。因此，科学家们假设，用药物靶向这些奇怪的DNA可以减缓或阻止这种肆无忌惮的细胞分裂。一些研究已经支持了这一观点。

“但是缺失的环节一直在活细胞中直接成像这种结构，”刘易斯说。换句话说，科学家们需要一种更好的方式来观察这些DNA分子的活动。这项新的研究开始填补这一缺失的知识。

根据《发现》杂志的报道，当一个双链DNA分子自我折叠时，或者当多个DNA链连接到一个被称为鸟嘌呤的单一核酸时，g -四复合体就会形成。鸟嘌呤是DNA的组成部分之一。为了在细胞中发现这种古怪的DNA，研究小组使用了一种名为DAOTA-M2的化学物质，这种物质在与g -四羧基结合时会发出荧光。除了测量光的亮度(随DNA分子浓度的变化而变化)，研究小组还跟踪了光照射的时间。

追踪光线停留的时间有助于研究小组了解不同的分子如何与活细胞中的四链DNA相互作用。当一个分子附着在DNA链上时，它会取代发光的DAOTA-M2，使光线比化学物质留在原地时熄灭得更快。利用这些方法，研究小组确定了两种被称为解旋酶的蛋白质，它可以解开四链DNA的链，并启动分解它们的过程。

他们还发现了与DNA结合的其他分子;未来对这些分子相互作用的研究可以帮助科学家设计出与DNA结合的药物。

帝国理工学院药用无机化学教授Ramon Vilar在声明中说:“许多研究人员一直对g -四复合物结合分子作为治疗癌症等疾病的潜在药物的潜力感兴趣。”“我们的方法将有助于我们进一步了解这些潜在的新药。”