Science:DNA第7種和第8種堿基
發(fā)布時(shí)間:2011-09-20 11:54:10瀏覽次數(shù):2876
據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站7月22日(北京時(shí)間)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家在7月21日出版的《科學(xué)》雜志上撰文指出,他們找到了DNA的第7種、第8種堿基,并在人體胚胎干細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了這兩個(gè)堿基的蹤跡??茖W(xué)家們指出,最新發(fā)現(xiàn)對(duì)干細(xì)胞和癌癥研究非常重要。
幾十年來(lái),科學(xué)家們一直認(rèn)為DNA中只包含有4種堿基:腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶,這4種堿基已成為我們對(duì)基因代碼如何形成生命的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。然而不久前,科學(xué)家們將堿基的數(shù)量擴(kuò)展到了6種(第5種堿基:5-胞嘧啶甲基,第6種堿基:5-胞嘧啶甲基羥基)。
現(xiàn)在,北卡羅來(lái)納大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授張毅(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)則表示,他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了DNA的第7種堿基5-胞嘧啶甲酰(5-formylcytosine)和第8種堿基5-胞嘧啶羧基(5-carboxylcytosine)。科學(xué)家指出,最新的這兩種堿基實(shí)際上都是胞嘧啶經(jīng)由Tet蛋白修改后得到的“變身”。Tet蛋白是一種分子實(shí)體,其在DNA脫甲基過(guò)程和干細(xì)胞重新編程方面起關(guān)鍵作用。
此前,科學(xué)家們已對(duì)第5種堿基有所了解——當(dāng)一個(gè)化學(xué)標(biāo)簽或甲基被固定到一個(gè)胞嘧啶上時(shí),第5種堿基就會(huì)出現(xiàn)。這個(gè)甲基化作用同基因沉默有關(guān),因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致DNA的雙螺旋折疊得更加緊密。
去年,張毅團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱(chēng),在一個(gè)4步反應(yīng)的第一步,Tet蛋白能將第5種堿基轉(zhuǎn)變?yōu)榈?種堿基,但他們沒(méi)有再接再厲,繼續(xù)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),導(dǎo)致他們與第7種、第8種堿基“失之交臂”。
研究團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn),問(wèn)題不在于Tet沒(méi)有參與第二步和第三步,而是他們的實(shí)驗(yàn)工具的敏感度不足以探測(cè)到兩種新堿基的存在。因此,他們重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)并探測(cè)到了最新的兩種DNA堿基,并在人體胚胎干細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了它們的蹤跡。
張毅表示:“新堿基代表了DNA脫甲基過(guò)程中的一個(gè)中間狀態(tài)。通過(guò)去甲基化或重新激活DNA甲基化所沉默的腫瘤抑制基因,它們可能為干細(xì)胞重新編程和癌癥研究提供非常重要的信息。”