下面我司經(jīng)過(guò)整理相關(guān)的文獻(xiàn),簡(jiǎn)要介紹“新四大堿基”:
新四大堿基是什么?
幾十年來(lái),科學(xué)家們一直認(rèn)為DNA中只包含有4種堿基:腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(T),這4種堿基已成為我們對(duì)基因代碼如何形成生命的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。此處對(duì)于“新四大堿基”的說(shuō)法主要是針對(duì)傳統(tǒng)研究的四種堿基而言的。具體如下:
第5種堿基:5-甲基胞嘧啶 (5-methylcytosine) 第6種堿基:5-羥甲基胞嘧啶 (5-hydroxymethylcytosine)
第7種堿基:5-甲;奏 (5-formylcytosine) 第8種堿基:5-羧基胞嘧啶 (5-carboxlcytosine)
對(duì)于研究者的幾點(diǎn)啟示:
第8種堿基的意義:
中科院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所徐國(guó)良研究組近日在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文,初步闡明了DNA去甲基化的機(jī)制與過(guò)程,宣告人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)生命編碼過(guò)程中的“新單詞”。這意味著人類(lèi)對(duì)自身受精卵變?yōu)榕咛ゼ?xì)胞的內(nèi)在機(jī)制有了更深理解。
甲基化是核酸的一種重要修飾,調(diào)節(jié)基因的表達(dá)和關(guān)閉,與動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、疾病發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。以往研究已知,DNA四大堿基還有兩種修飾形式,即第5種堿基5mC、第6種堿基5hmC,它們均包含甲基(m)這個(gè)“詞綴”,是甲基化的堿基。DNA甲基化會(huì)關(guān)閉某些基因的活性;而反之,DNA去甲基化則會(huì)誘導(dǎo)基因的重新活化及功能表達(dá)。在生殖細(xì)胞形成、受精卵向胚胎發(fā)育過(guò)程中,就出現(xiàn)大規(guī)模的全基因組去甲基化,成為非常重要的“生命編碼”環(huán)節(jié)。其中艾德科技提供的表觀遺傳學(xué)產(chǎn)品線目前可以解決研究者對(duì)于DNA甲基化與DNA羥甲基化的研究需要。
徐國(guó)良研究組及其合作方通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論是體外的細(xì)胞還是培養(yǎng)的細(xì)胞,DNA第5、第6種堿基可以進(jìn)一步形成第8種堿基5caC。這種新的修飾堿基會(huì)被自動(dòng)識(shí)別出來(lái),并從基因組中切除,再通過(guò)DNA的剪切修復(fù),替換為沒(méi)有修飾成分的胞嘧啶。
專家認(rèn)為,此項(xiàng)研究的重要意義在于,發(fā)現(xiàn)了第8種堿基作為中間狀態(tài)確實(shí)存在,還鎖定了參與其中的特定的酶,這為DNA去甲基化機(jī)制研究提供了生物化學(xué)證據(jù),也為下一步研究指明了方向。
研究表明,若掌握基因的使用規(guī)律,將對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、疾病的發(fā)生發(fā)展以及將已經(jīng)分化成熟的體細(xì)胞“返老還童”為干細(xì)胞,都具有十分重要的意義。