科學家確定DNA的第7種和第8種堿基

　　據(jù)美國每日科學網(wǎng)站7月22日（北京時間）報道，美國科學家在7月21日出版的《科學》雜志上撰文指出，他們找到了DNA的第7種、第8種堿基，并在人體胚胎干細胞和實驗老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了這兩個堿基的蹤跡?？茖W家們指出，最新發(fā)現(xiàn)對干細胞和癌癥研究非常重要。

　　幾十年來，科學家們一直認為DNA中只包含有4種堿基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，這4種堿基已成為我們對基因代碼如何形成生命的認識的基礎。然而不久前，科學家們將堿基的數(shù)量擴展到了6種（第5種堿基：5-胞嘧啶甲基，第6種堿基：5-胞嘧啶甲基羥基）。

　　現(xiàn)在，北卡羅來納大學醫(yī)學院生物化學和生物物理學教授張毅（音譯）領導的研究團隊則表示，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了DNA的第7種堿基5-胞嘧啶甲酰（5-formylcytosine）和第8種堿基5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine）?？茖W家指出，最新的這兩種堿基實際上都是胞嘧啶經(jīng)由Tet蛋白修改后得到的“變身”。Tet蛋白是一種分子實體，其在DNA脫甲基過程和干細胞重新編程方面起關鍵作用。

　　此前，科學家們已對第5種堿基有所了解——當一個化學標簽或甲基被固定到一個胞嘧啶上時，第5種堿基就會出現(xiàn)。這個甲基化作用同基因沉默有關，因為它會導致DNA的雙螺旋折疊得更加緊密。

　　去年，張毅團隊報告稱，在一個4步反應的第一步，Tet蛋白能將第5種堿基轉(zhuǎn)變?yōu)榈?種堿基，但他們沒有再接再厲，繼續(xù)進行該實驗，導致他們與第7種、第8種堿基“失之交臂”。

　　研究團隊最終發(fā)現(xiàn)，問題不在于Tet沒有參與第二步和第三步，而是他們的實驗工具的敏感度不足以探測到兩種新堿基的存在。因此，他們重新設計了實驗并探測到了最新的兩種DNA堿基，并在人體胚胎干細胞和實驗老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了它們的蹤跡。

　　張毅表示：“新堿基代表了DNA脫甲基過程中的一個中間狀態(tài)。通過去甲基化或重新激活DNA甲基化所沉默的腫瘤抑制基因，它們可能為干細胞重新編程和癌癥研究提供非常重要的信息。”

　　總編輯圈點

　　這項研究結果讓遺傳學的視野從4堿基跨越到了8堿基的時代，催生了生物化學研究的新領域：一方面，生物的遺傳密碼和基因與堿基數(shù)量高度相關，如按傳統(tǒng)4種堿基計算，人的DNA共有30億個遺傳密碼排列組成的20000多個基因，現(xiàn)在堿基數(shù)量成倍增加，先前的研究結果就需要修正；另一方面，盡管已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Tet蛋白能夠促使堿基轉(zhuǎn)化，但必須探索具體的轉(zhuǎn)化機理，才能真正對干細胞重新編程和癌癥研究發(fā)揮作用。

來源：藥品資訊網(wǎng)信息中心

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