http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-01-30
左图为四螺旋DNA的结构模型；右图为染色的人体细胞核和染色体
新浪科技讯 北京时间1月23日消息，据国外媒体报道，在DNA(脱氧核糖核酸)双螺旋结构发表60周年之际，来自剑桥大学的科学家宣称，他们在人体基因组中发现了“四螺旋”的DNA结构。
1953年，同样来自剑桥大学的詹姆斯·D·沃森和弗朗西斯·克里克在《自然》杂志上发表了一篇著名的文章，揭示了DNA分子的双螺旋结构。这篇论文如此精简仅有两页，却开启了对生物有机体基本奥秘的探索之门，为日后遗传密码等的发现奠定了基础。而现在，科学家又发现了具有四链螺旋的DNA结构，并将其称为“G-四联体”(G-quadruplexes)，该研究发表在近期的《自然-化学》(Nature Chemistry)杂志上。
剑桥大学在1月20日的声明称，G-四联体存在于DNA中富含鸟嘌呤(G)的部分。DNA即脱氧核糖核酸的组成单位是核苷酸，其中的糖类与磷酸通过酯键相连，组成长链骨架。每个糖单位都连接着碱基。DNA中有4种碱基，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，这些碱基沿着DNA长链所排列而成的序列，可组成遗传密码。
该项研究得到了英国癌症研究中心的资助，历时超过十年，通过计算机模拟、实验室操作和荧光生物标记物等手段，最终在人类癌细胞中确定了这一结构。“接下来的研究将揭示四联体的数量与DNA复制之间的联系，这对于细胞分裂和增殖至关重要，”剑桥大学的工作人员解释道，“通过合成某种分子，我们能够捕获并控制这些四螺旋DNA结构，阻止它们进行复制，从而终止细胞分裂。科学家认为这一方法或许可以用于终止癌细胞的无限增殖。”
“我们已经观察到捕获四联体与终止细胞分裂之间存在着联系，这非常鼓舞人心，”首席研究者，剑桥大学化学系教授尚卡·巴拉苏布拉曼尼(Shankar Balasubramanian)说，“研究发现四联体更常见于快速分裂的细胞——如癌细胞——的基因中。对我们来说，这有力地支持了新的治疗途径，即利用这些四联体结构作为未来个性化治疗的靶点。”
在此之前，科学家已经证实四螺旋DNA可以在试管中形成，但普遍不认为这种结构能自然存在。剑桥大学的研究团队不仅证实了这一点，而且发现该结构也存在于人类细胞的DNA中。英国癌症研究中心的工作人员称，这一成果将被用于疾病的治疗。
“该研究进一步突出了这些不寻常的DNA结构用于癌症治疗的潜力，接下来的工作是找到在癌细胞中对其定位的方法，”研究中心的高级科技信息管理员朱莉·夏普(Julie Sharp)博士说，“从DNA结构的提出到现在已经有60年，但诸如此类的研究工作表明，探索DNA奥秘的故事还将继续下去。”
巴拉苏布拉曼尼补充道：“四螺旋DNA结构将很可能是选择性终止癌细胞增殖的关键所在。发现该结构在人体细胞中的存在是一个真正的里程碑。”(任天)
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