中山大学Cell子刊发布DNA研究新工具

　　2016年10月15日讯 DNA通常是螺旋梯一样的双螺旋，这种结构是最具代表性的生物学图标之一。实际上DNA还有一种独特的形态，那就是缠结在一起的四链体结构。在体外实验中，富含鸟嘌呤的DNA链很容易形成四链体。人们也发现人类活细胞含有这种G四链体（G-quadruplexes）结构。不过，G四链体在体内的明确构象及其生物学相关性一直存在争议，特别是端粒G四链体。

　　中山大学的研究团队前不久在Cell Chemical Biology杂志上发表文章，向人们展示了一种能够特异性识别平行G四链体的新抗体。这种抗体可以用来进行基因组图谱分析，发现人类端粒中的平行G四链体。文章通讯作者是中山大学的黄志纾（Zhi-Shu Huang）教授和赵勇（Yong Zhao）教授。

　　研究显示，单链抗体（single-chain variable Fragment，scFv）D1在体外和体内对平行G四链体有很高的选择性结合能力。研究人员用D1进行全基因组染色质免疫沉淀和深度测序，在人类基因组中揭示了形成平行G四链体的共有序列。他们还用D1鉴定了端粒的平行G四链体形成，并在人类细胞中调节了端粒的平行G四链体形成。这项研究表明，平行G四链体特异性抗体D1是鉴定G四链体及其形成的宝贵工具，有助于进一步研究G四链体在体内的结构和生物学意义。

　　剑桥大学的研究团队上个月在Nature Genetics杂志上发表文章指出，G四链体往往位于基因（尤其是癌基因）的调控区域，可能在基因的启动和关闭中起重要作用。这些信息为癌症的诊断和治疗带来了新启示，有助于开发靶向性的新疗法。

　　人们普遍认为G四链体参与了基础的生理和病理过程。中国科学院动物研究所的科学家们经过深入研究发现了一种独特的G四链体。这种G四链体具有一个鸟嘌呤空位（G-vacancy）。鸟嘌呤衍生物（比如生理浓度的GTP）将鸟嘌呤填入这个空位，可以实现显著的结构稳定性。

　　为了揭开四链DNA的神秘面纱，伦敦帝国理工学院的研究人员开发了能够在活细胞中检测G四链体的荧光分子。他们在体外培养的人骨癌细胞中进行研究，用显微镜实时观察了荧光分子与四链DNA的相互作用。研究显示，这种荧光分子可以区别双螺旋DNA和四链DNA，因为它结合四链体时发光时间更长。