瑞典于默奥大学的研究人员发现,酵母物种Schizosaccharomyces pombe中富含DNA结构的特定DNA序列可以形成四链DNA。在今天发表在“ 核酸研究 ”杂志上的一项研究中,研究人员还表明,运动蛋白Pfh1可以展开这些DNA结构,从而有助于维持完整的基因组。
DNA分子以其螺旋形状而闻名,其中两条链彼此缠绕。但DNA也可以出现在其他配置中。其中一种形式由富含鸟嘌呤的四链DNA组成,即所谓的G4 结构。鸟嘌呤是DNA的四个构建块之一。许多早期对不同生物的研究表明G4结构在基因组中形成并且实现重要的生物学功能,例如控制基因表达。
“通过使用不同的生物化学和生物物理方法,我们显示来自裂殖酵母的核糖体和端粒DNA区域的特定DNA序列具有形成G4结构的强烈倾向,”医学生物化学和生物物理学系助理教授Nasim Sabouri表示,研究中的一位研究人员。
如果G4结构在基因组中连续存在,则可能存在威胁。Helicases是一种特殊的运动蛋白,具有展开不同种类DNA的能力。到目前为止,关于裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中G4结构的研究很少,也被称为裂殖酵母。还不知道哪种蛋白质负责G4结构的展开。
“我们的细胞生物学分析表明,一种称为Pfh1的解旋酶与酵母细胞中特定的富含鸟嘌呤的DNA序列结合。我们还在生化实验中表明,Pfh1具有展开G4结构的能力。这些结构的有效展开是必要的。为了确保DNA复制过程中基因组的完整性,“纳西姆萨布里说。
对G4结构的研究尚处于初期阶段。但研究人员认为,G4结构可以抑制细胞中的某些过程,包括DNA复制,并将它们与人类癌症和神经退行性疾病的发展联系起来。很明显,G4结构的形成和消除必须很好地平衡,以满足细胞的需要并确保其完整性。
“一个有趣的研究领域是具有结合和稳定G4结构的特定能力的分子的发展。这可能用于关闭某些与肿瘤形成有关的基因的表达。我们希望我们在理解方面取得进步G4结构可能最终促进癌症新药物治疗的发展。我们希望更多地关注这一点,“纳西姆萨布里说。