资讯详情

揭秘DNA中的神秘奇点——中国学者首次发现G-四联体形成的具体机制

沧海一粟  发布于:2015/6/14  阅读量:4614  来源:wiley online library

G-四联体结构的发现是分子生物学领域里程碑式的成就。G-四联体是由DNA链中四个鸟嘌呤(G)之间形成链接的特殊结构。该结构广泛存在于各种动植物的基因链中,并于最近在人体细胞中被发现。然而迄今为止,有关该结构形成具体机制的研究却鲜有进展。最近,中科院动物研究所谭铮教授团队首次发现在转录过程中RNA聚合酶(RNAP)DNA的相互作用对于G-四联体的形成起到了关键作用。


该团队发现,在转录过程中,当富含G的区域进入RNA聚合酶某一关键位置时(该位置距离转录空泡约7个核苷酸单元),G-四联体开始形成。研究者认为,RNAPG-四联体形成的促进作用可用如下原理解释:富含G的自由DNA单链能在盐溶液中自发形成G-四联体。但在DNA双螺旋结构中,由于富含G的区域受到其两端序列以及与其互补DNA链中C区域的稳定化作用,将保持碱基对的完整性从而不会形成G-四联体。在转录过程中,由于RNAP局部拆散了双螺旋结构,对单链DNA产生了去稳定化作用,从而促使G-四联体形成。


研究者还发现,这种RNAP促进的G-四联体的形成具有显著的单链选择性:转录过程中G-四联体在非模板链中的形成数量远远高于模板链中的形成数量。研究者认为这种差异形成的原因是两条DNA链与RNAP的作用方式不同:在转录过程中,RNAP需要将DNA链“拉入”其活性区域从而催化模板RNA的合成,这要求RNAPDAN模板链紧密结合,这种结合降低了模板链的自由度,因此G-四联体不易在模板链上发生。相反,非模板链由于具有足够的自由度,因此易于形成G-四联体。


该研究成果被发表在最新的《德国应用化学》杂志上。G-四联体的形成进一步影响了基因表达和复制、端粒维持等多种生理和病理过程,因此该结构是非常有前景的药物治疗靶点。


全部评论(1)

  • 1楼
    2015/6/15 14:35:08genestory

    【精华】分子生物学领域的重大发现啊!

    [0]

你的评论

请 登录后添加评论

首页|我要求购|展会信息|关于本站