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上海士鋒生物關于DNA/RNA雜合G四鏈體結構
最近更新時間：2013-5-17
提 供 商：上海士鋒生物科技有限公司資料大小：14KB
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DNA/RNA雜合G四鏈體結構
G四鏈體（G-quadruplex，圖A）是一種四鏈結構并且由二層以上鳥嘌呤平面組成，每個鳥嘌呤平面含有4個相互氫鍵配對的鳥嘌呤堿基（圖B）。端粒DNA的TTAGGG序列可以形成由3層鳥嘌呤平面組成的分子內G四鏈體結構，這種結構形成可以阻擋端粒酶對端粒的延伸。除了端粒DNA以外，越來越多的可以形成G四鏈體的DNA序列在人和其他物種基因組中被發(fā)現(xiàn)。利用生物信息學的方法，人們發(fā)現(xiàn)G四鏈體形成序列在基因組中分布的頻率高，而且其分布位置也很有規(guī)律，比如癌基因的啟動子以及轉錄起始區(qū)。
單個基因的研究表明轉錄相關區(qū)域的G四鏈體結構對基因轉錄會產生一定的影響。然而G四鏈體結構能夠那些生理過程中形成，形成的機制以及特點至今不清楚。中國科學院動物研究所端粒與衰老研究組zui近研究發(fā)現(xiàn)：基因轉錄過程中，新生RNA上的多聚鳥嘌呤可以與非模板鏈上的同樣堿基序列形成一種DNA/RNA 雜合G四鏈體結構（圖C），并且這種雜合結構的數量可能內源性地決定了基因的表達能力。
DNA上分子內G四鏈體的形成需要至少4段多聚鳥嘌呤序列，而DNA/RNA雜合G四鏈體的形成僅需要DNA非模板鏈上含有2段或以上多聚鳥嘌呤，因而這種雜合結構的發(fā)現(xiàn)極大的擴充了人們對G四鏈體形成能力的認識。該課題組進一步通過生物信息學的方法對人和其他物種中具有雜合G四鏈體形成能力的DNA序列（PHQS）進行查找和統(tǒng)計分析，結果顯示：>97%的人類基因中都含有PHQS，且平均每個基因有73個PHQS。雜合G四鏈體序列在基因轉錄區(qū)中的富集和龐大數量以及其對基因轉錄的抑制揭示這種結構可能是調節(jié)基因基礎轉錄水平的元件。