左圖為四螺旋DNA的結(jié)構(gòu)模型；右圖為染色的人體細(xì)胞核和染色體
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在DNA(脫氧核糖核酸)雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)表60周年之際，來(lái)自劍橋大學(xué)的科學(xué)家宣稱(chēng)，他們?cè)谌梭w基因組中發(fā)現(xiàn)了“四螺旋”的DNA結(jié)構(gòu)。
1953年，同樣來(lái)自劍橋大學(xué)的詹姆斯·D·沃森和弗朗西斯·克里克在《自然》雜志上發(fā)表了一篇著名的文章，揭示了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。這篇論文如此精簡(jiǎn)僅有兩頁(yè)，卻開(kāi)啟了對(duì)生物有機(jī)體基本奧秘的探索之門(mén)，為日后遺傳密碼等的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。而現(xiàn)在，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了具有四鏈螺旋的DNA結(jié)構(gòu)，并將其稱(chēng)為“G-四聯(lián)體”(G-quadruplexes)，該研究發(fā)表在近期的《自然-化學(xué)》(Nature Chemistry)雜志上。
劍橋大學(xué)在1月20日的聲明稱(chēng)，G-四聯(lián)體存在于DNA中富含鳥(niǎo)嘌呤(G)的部分。DNA即脫氧核糖核酸的組成單位是核苷酸，其中的糖類(lèi)與磷酸通過(guò)酯鍵相連，組成長(zhǎng)鏈骨架。每個(gè)糖單位都連接著堿基。DNA中有4種堿基，分別是腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，這些堿基沿著DNA長(zhǎng)鏈所排列而成的序列，可組成遺傳密碼。
該項(xiàng)研究得到了英國(guó)癌癥研究中心的資助，歷時(shí)超過(guò)十年，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬、實(shí)驗(yàn)室操作和熒光生物標(biāo)記物等手段，最終在人類(lèi)癌細(xì)胞中確定了這一結(jié)構(gòu)�！敖酉聛�(lái)的研究將揭示四聯(lián)體的數(shù)量與DNA復(fù)制之間的聯(lián)系，這對(duì)于細(xì)胞分裂和增殖至關(guān)重要，”劍橋大學(xué)的工作人員解釋道，“通過(guò)合成某種分子，我們能夠捕獲并控制這些四螺旋DNA結(jié)構(gòu)，阻止它們進(jìn)行復(fù)制，從而終止細(xì)胞分裂�？茖W(xué)家認(rèn)為這一方法或許可以用于終止癌細(xì)胞的無(wú)限增殖。”
“我們已經(jīng)觀察到捕獲四聯(lián)體與終止細(xì)胞分裂之間存在著聯(lián)系，這非常鼓舞人心，”首席研究者，劍橋大學(xué)化學(xué)系教授尚卡·巴拉蘇布拉曼尼(Shankar Balasubramanian)說(shuō)，“研究發(fā)現(xiàn)四聯(lián)體更常見(jiàn)于快速分裂的細(xì)胞——如癌細(xì)胞——的基因中。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，這有力地支持了新的治療途徑，即利用這些四聯(lián)體結(jié)構(gòu)作為未來(lái)個(gè)性化治療的靶點(diǎn)�！�
在此之前，科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)四螺旋DNA可以在試管中形成，但普遍不認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)能自然存在。劍橋大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)不僅證實(shí)了這一點(diǎn)，而且發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)也存在于人類(lèi)細(xì)胞的DNA中。英國(guó)癌癥研究中心的工作人員稱(chēng)，這一成果將被用于疾病的治療。
“該研究進(jìn)一步突出了這些不尋常的DNA結(jié)構(gòu)用于癌癥治療的潛力，接下來(lái)的工作是找到在癌細(xì)胞中對(duì)其定位的方法，”研究中心的高級(jí)科技信息管理員朱莉·夏普(Julie Sharp)博士說(shuō)，“從DNA結(jié)構(gòu)的提出到現(xiàn)在已經(jīng)有60年，但諸如此類(lèi)的研究工作表明，探索DNA奧秘的故事還將繼續(xù)下去。”
巴拉蘇布拉曼尼補(bǔ)充道：“四螺旋DNA結(jié)構(gòu)將很可能是選擇性終止癌細(xì)胞增殖的關(guān)鍵所在。發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)在人體細(xì)胞中的存在是一個(gè)真正的里程碑�！�