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科学家新发现两种DNA碱基

  美国北卡罗来纳大学的研究人员目前发现了DNA的第7和第8种碱基。这一发现可以为研究者提供一种新的消除甲基化的工具,来对成熟细胞进行重新编程。

  数十年来,科学家认为DNA是由腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶4种碱基组成。这4种碱基已写入教科书,并成为认识基因为生命编码的基础。最近,科学家已将碱基的数量从4种扩展到6种。

  美国北卡罗来纳大学的研究人员目前发现了DNA的第7和第8种碱基。文章发表在《科学》杂志上。

  最新发现的这两种碱基称作5-甲酰胞嘧啶和5-羟基胞嘧啶,它们实际上是被Tet蛋白修饰过的胞嘧啶。Tet蛋白被认为在DNA脱甲基化和干细胞重新编程中发挥作用。

  这一发现可以通过了解DNA的改变(如,通过脱甲基改变碱基)而提高干细胞的研究,从而可以对成熟细胞进行重新编程使其作用像干细胞。

  研究人员表示,我们在了解这一发现的重要性之前首先要了解这些新碱基的作用。由于这些碱基代表了脱甲基过程的中间状态,因此对于细胞的重新编程和癌症来说会很重要,两者均牵扯到DNA的脱甲基化。我们对第5种碱基5-甲基胞嘧啶了解比较多,它是由一个甲基附加到胞嘧啶上形成的。这种甲基化与基因的静默有关,因为它可以让DNA的双螺旋折叠,使其更加牢固。

  研究人员在去年曾报告说,Tet蛋白可以通过4步反应将5-甲基胞嘧啶(第5种碱基)回到原来的胞嘧啶后再转变成5-羟甲基胞嘧啶(第6种碱基)。但是,研究人员不管怎么努力也不能继续产生第7和第8种碱基。他们最终发现,问题并不在于Tet蛋白不能产生新的碱基,而是他们的实验对检测这两种碱基不敏感。认识到实验的局限性后,研究人员从新进行了设计,使其可以检测到这两种最新的DNA碱基。研究人员随后在胚胎干细胞和小鼠器官上进行了实验,结果发现均可以在DNA中找到这两种碱基。

  这一发现可以为研究者提供一种新的消除甲基化的工具,来对成熟细胞进行重新编程。

  研究结果还对癌症研究有所帮助,因为它为科学家提供了重新恢复因DNA甲基化而静默的肿瘤抑制基因活力的机会。



(责任编辑:glia)