特約|DNA 鳥嘌呤四聯體研究進展

2021-02-13 生物技術通報

鳥嘌呤（G）四聯體（G-quadruplex，G4），是指在 DNA 或 RNA 鏈中，富含 G 鹼基的區域通過 Hoogsteen 氫鍵配對使 G 環互聯形成的一種四鏈二級結構。人和動物的研究結果表明，G4 廣泛參與了 DNA 複製、轉錄、翻譯和端粒結構維持等一系列基本的生物學功能。相比之下，植物 G4 生物學功能研究嚴重滯後。

《生物技術通報》邀請南京農業大學農學院作物遺傳與種質創新國家重點實驗室張文利教授，綜述了人和動物 DNA G4 的研究方法，生物學功能及其可能的作用機制等研究進展 ；總結了植物 G4 的研究現狀及其可能的生物功能 ；最後展望了 G4 在人類疾病診斷和治療，農用物分子育種等方面的應用前景。

張文利，南京農業大學農學院作物遺傳與種質創新國家重點實驗室，教授，博士生導師。2006-2016在美國威斯康辛大學-麥迪遜分校園藝系分別從事Research associate, Associate Scientist和Honorary Associate/Fellow。主要研究方向為作物表觀調控基因組學。致力於作物生長發育和逆境脅迫應答關鍵基因表達調控的表觀分子機制研究，重點解析作物基因組中非B型DNA（R-loop和G4）的生物學功能。本文將在2020年第7期出版，目前已在知網上線，歡迎大家下載閱讀。

投稿、轉載信息發布及合作等事宜請聯繫:010-82109925/82109903

官方唯一投稿系統：http://biotech.caas.cn

相關焦點

  • DNA 不僅能形成「雙螺旋」,還會產生「四螺旋」結構
    然而 DNA 的構造還有其他可能性，英國劍橋大學先前就已發現細胞中尚有一種「四螺旋」的 DNA 結構，主要發生於富含「鳥嘌呤」（Guanine，G）的區域，因此也稱作「G-四聯體」（G-quadruplex）。進一步科學家還發現 G-四聯體常出現於癌症相關基因的 DNA 區域內，很可能扮演著開啟或關閉這些基因的角色，因此四螺旋於癌症治療也有其重要性，也希望新藥研發公司能重視此生物學的基礎發現。
  • 七年後又獲進展,英國科學家首次在人體活細胞中觀察到四螺旋DNA形成
    2013年，在DNA雙螺旋結構發表60周年之際，劍橋大學化學系教授Shankar Balasubramanian帶領的團隊首次宣布在人體基因組中發現四螺旋DNA結構，這些結構主要存在於DNA中富含鳥嘌呤（G）的部分，並將其稱為「G-四聯體」（G4s），但當時還不清楚G-四聯體在基因組中的具體位置和功能，只是猜測它可能與某些癌症基因存在關聯。
  • Nat Genet:科學家發現一種四鏈DNA結構或在乳腺癌發生過程中扮演...
    2020年8月8日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一項刊登在國際雜誌Nature Genetics上的研究報告中，來自劍橋大學等機構的科學家們通過研究首次發現，一種四鏈DNA結構（G-四聯體，G-quadruplexes）或在特定類型的乳腺癌發生過程中扮演著關鍵角色，相關研究結果或有望為開發個體化乳腺癌療法提供潛在的新型靶點。
  • 發光探針在人體活細胞中發現罕見的四螺旋DNA
    但是，最近在人類細胞中發現了自然形成的四鏈DNA，也稱為G-四聯體。在《自然通訊》（Nature Communications）今天發表的一項新研究中，由倫敦帝國學院的科學家領導的一個團隊發明了一種新型探針，可以觀察到G-四聯體是如何與活細胞內的其他分子相互作用的。G-四聯體在癌細胞中的濃度較高，因此被認為是與疾病相關。
  • 研究發現端粒DNA G三聯體多種結構與摺疊路徑
    DNA是生物遺傳信息的重要載體，除了經典雙螺旋結構外，在真核生物染色體基因調控序列以及端粒中還廣泛存在一種G四聯體結構。G四聯體結構在調控基因表達和維持基因組穩定性等生物學過程中扮演著重要角色。單分子螢光技術是觀察與測量生物大分子構象變化的重要手段，非常適合觀察G四聯體結構的摺疊過程。
  • 他們說腺嘌呤和鳥嘌呤只能相遇三小時
    他們說腺嘌呤和鳥嘌呤只能相遇三小時一萬六千次心跳是一萬六千次記憶轉錄和翻譯必開啟新的天地
  • Science:將圓二色光譜與質譜組合使用,可分離富含鳥嘌呤的DNA離子
    2020年6月30日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中，來自法國波爾多大學的研究人員開發出一種利用質譜法分離富含鳥嘌呤的DNA離子的方法。相關研究結果發表在2020年6月26日的Science期刊上，論文標題為「Mass-resolved electronic circular dichroism ion spectroscopy」。
  • 嘌呤代謝調控DNA修復與放療抵抗的關係
    放射治療是GBM最重要的治療手段之一，而放療抵抗是導致腫瘤復發及進展的首要原因。克服放療抵抗是提高GBM療效、延長患者生存期的關鍵手段。有研究者認為某些基因分子表型的改變與腫瘤放療抵抗相關，且靶向該分子表型可能逆轉放療抵抗【2】。然而，GBM基因組的高度異質性可能很大程度制約了其對靶向藥物的療效 【3】。因此，尋找不依賴於基因表型、且能逆轉放療抵抗的新策略尤為重要。
  • Nature子刊:首次在人類活細胞中「看見」DNA四螺旋,癌細胞中更多
    英國劍橋大學等研究機構的研究人員首次實現活細胞四螺旋DNA的單分子可視化，並對其功能進行解析！自然界中，除了少數RNA病毒，絕大多數的生物均以DNA（脫氧核糖核酸）作為遺傳物質。基因的多樣性來自DNA中4種鹼基的數目及其排列順序，不僅如此，DNA的空間結構也會影響著基因的表達。
  • 科學家首次在人體細胞內發現一種新的DNA結構,不是雙螺旋!
    DNA編碼中的信息，即60億個G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）、A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）字母，精確地「指導」著身體的構建和運作方式。1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克裡克首次揭開DNA的結構之謎。自那之後，標誌性的雙螺旋結構便已成為公眾對DNA的默認印象。而多數人不知道的是，至少在實驗室中，DNA短片段還能以其他形狀存在。
  • Yamazaki鳥嘌呤合成反應
    5-氨基-4-氨甲醯基咪唑和苯甲醯基異硫氰酸酯生成硫脲，硫甲基化後氨基取代，鹼催化關環製備鳥嘌呤的反應。
  • 膠質母細胞瘤DNA甲基化研究進展
    細胞和分子遺傳學研究已經證實，在GBM中存在大量的染色體異常和基因變異。目前，原發性GBM根據其基因改變被分為：神經元型、前神經元型、經典型及間質型四種。但是，除了基因改變，表觀遺傳學改變也可能包含在每種亞型的發展和演進之中。作為表觀遺傳學調控的重要機制之一，DNA甲基化對GBM的發生與演進也具有重要作用。現將近期內GBM的DNA甲基化的研究進展進行回顧與綜述。
  • 《最強蝸牛》dna研究怎麼玩 dna研究玩法攻略
    最強蝸牛dna研究怎麼玩？dna的研究能讓你變醜或者變美，那麼我們要怎麼使用dna研究系統呢？接下來小編為大家帶來最強蝸牛dna研究玩法攻略，希望對大家有所幫助。 最強蝸牛dna研究怎麼玩
  • 研究揭示RNA嘧啶和DNA嘌呤核苷的形成早於生命起源
    研究揭示RNA嘧啶和DNA嘌呤核苷的形成早於生命起源 作者：小柯機器人 發布時間：2020/6/5 9:14:00 英國劍橋生物醫學園區John D. Sutherland研究組近日取得一項新成果。
  • 《最強蝸牛》dna研究玩法介紹 dna研究玩法攻略分享
    最強蝸牛dna研究怎麼玩？dna的研究能讓你變醜或者變美，那麼我們要怎麼使用dna研究系統呢？接下來小編為大家帶來最強蝸牛dna研究玩法攻略，希望對大家有所幫助。 最強蝸牛dna研究玩法攻略 在右一屏的樓梯拐角處橫躺著一臺DNA進化模組，通過它能夠讓你變得更醜！變醜的同時也變得更強了！
  • DNA硬碟:16GB的英文版維基百科,正以4Mb/s的速度存入DNA
    ——DNA寫入機的哲學基礎據CNET報導，StartCatalog已經將所有16 GB的英語維基百科存儲在這個小瓶中的dna上。CataLog是一家位於美國波士頓的初創公司，成立於2016年，2018年累計獲得千萬級美元融資。上個世紀60年代，生物存儲信息的想法被科學家提了出來。
  • 水稻全基因組DNA腺嘌呤甲基化圖譜被繪製
    DNA腺嘌呤甲基化是近年來逐漸在多細胞生物中揭示的一類新表觀遺傳修飾，在多個方面起著關鍵的調控作用，而目前在植物尤其是農作物上的研究及了解很少。近日，中國農業科學院生物技術研究所研究員谷曉峰課題組繪製了全基因組腺嘌呤甲基化修飾圖譜，並發現其參與生長發育、光合作用、逆境適應等生物學功能。相關研究成果在線發表於《分子植物》。水稻是重要的糧食作物，培育高產、穩產、優質等綜合性狀優良的水稻品種是科學研究和生產中的重大需求。作為兩個主要亞種，秈稻和粳稻具有不同的農藝性狀，相對而言秈稻產量較高，粳稻食用品質更好。
  • 物理所利用單分子螢光技術發現端粒DNA G三聯體多種結構與摺疊路徑
    DNA是生物遺傳信息的重要載體，除了經典雙螺旋結構外，在真核生物染色體基因調控序列以及端粒中還廣泛存在一種G四聯體結構。G四聯體結構在調控基因表達和維持基因組穩定性等生物學過程中扮演著重要角色。單分子螢光技術是觀察與測量生物大分子構象變化的重要手段，非常適合觀察G四聯體結構的摺疊過程。
  • 門冬氨酸鳥氨酸的肝病臨床應用與研究進展
    門冬氨酸鳥氨酸的肝病臨床應用與研究進展 2016