人體內罕見四螺旋DNA 科學家找到觀測方法
【大紀元2021年01月24日訊】（大紀元記者李少維編譯報導）人類細胞的DNA一般是雙螺旋形態，四螺旋很罕見。最近科學家發現一種化學探針，能夠直接觀測人類細胞內四螺旋DNA（quadruple-helix DNA）和其它分子相互作用的情況，揭開了四螺旋DNA在細胞各種自然過程之內的作用。
科學家發現癌細胞內有較多的四螺旋DNA，因此認為四螺旋DNA在癌症上扮演著重要的角色。近期一份發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊上的研究，利用化學探針，看到了四螺旋DNA怎樣在特定蛋白的作用下解旋，這有助於找到專門綁定四螺旋DNA的分子，從而開發針對打擊它們活躍度的藥物。
研究者之一倫敦帝國學院（Imperial College London）化學系的劉易斯（Ben Lewis）說：「不同的DNA形態，對例如讀取、複製和基因表達等所有相關的過程都有巨大的影響。」
「越來越多的證據顯示，四螺旋DNA對生命多個重要過程以及多種疾病具有重要影響，但是其中缺失的一環是，直接觀測這種結構在活體細胞內的活動情況。」
四螺旋DNA太罕見，劉易斯說，所以普通的探測方法尋找具有這種基因結構的分子簡直「比大海撈針還難」。
這個研究組找到DAOTA-M2化學探針，它在遇到四螺旋DNA結構的時候會發光。研究發現，應該監控其螢光持續的時間，而不是亮度，才能更好地觀察這些稀有的分子。
研究組使用這種探測方法，直接觀測活體細胞內四螺旋DNA與兩種解旋酶蛋白相互作用的情況。他們看到，如果除去這些解旋酶蛋白，就觀察到更多的四螺旋DNA，這意味著這些蛋白起到了解旋四螺旋DNA的作用。
研究員范尼（Jean-Baptiste Vannier）說：「以前，我們只能通過間接的方法了解這些解旋酶蛋白所起的作用，現在，我們可以直接看到它們在活體細胞內的情況。」
研究人員還觀察了其它分子與四螺旋DNA在活體細胞內互動的情形。當一個分子進入帶有這種DNA結構的細胞內，分子將替代DAOTA-M2的位置，從而縮短其發亮的時間。
這讓研究人員可以研究更多分子，比如那些不發光的在顯微鏡下看不到的分子在細胞核內的活動情況。
倫敦帝國學院化學系教授維拉（Ramon Vilar）說：「很多研究人員對綁定四螺旋DNA的分子感興趣，考察它們作為抗癌藥物的可能性。我們的新方法有助於開發這些潛在的新藥。」
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