下面我司經(jīng)過整理相關(guān)的文獻,簡要介紹“新四大堿基”:
新四大堿基是什么?
幾十年來,科學(xué)家們一直認為DNA中只包含有4種堿基:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(T),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(chǔ)。此處對于“新四大堿基”的說法主要是針對傳統(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-甲酰基胞嘧啶 (5-formylcytosine) 第8種堿基:5-羧基胞嘧啶 (5-carboxlcytosine)
對于研究者的幾點啟示:
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)與細胞生物學(xué)研究所徐國良研究組近日在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文,初步闡明了DNA去甲基化的機制與過程,宣告人類發(fā)現(xiàn)了這個生命編碼過程中的“新單詞”。這意味著人類對自身受精卵變?yōu)榕咛ゼ毎膬?nèi)在機制有了更深理解。
甲基化是核酸的一種重要修飾,調(diào)節(jié)基因的表達和關(guān)閉,與動植物生長發(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“詞綴”,是甲基化的堿基。DNA甲基化會關(guān)閉某些基因的活性;而反之,DNA去甲基化則會誘導(dǎo)基因的重新活化及功能表達。在生殖細胞形成、受精卵向胚胎發(fā)育過程中,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于DNA甲基化與DNA羥甲基化的研究需要。
徐國良研究組及其合作方通過研究發(fā)現(xiàn),無論是體外的細胞還是培養(yǎng)的細胞,DNA第5、第6種堿基可以進一步形成第8種堿基5caC。這種新的修飾堿基會被自動識別出來,并從基因組中切除,再通過DNA的剪切修復(fù),替換為沒有修飾成分的胞嘧啶。
專家認為,此項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)確實存在,還鎖定了參與其中的特定的酶,這為DNA去甲基化機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,將對人類認識動植物生長發(fā)育、疾病的發(fā)生發(fā)展以及將已經(jīng)分化成熟的體細胞“返老還童”為干細胞,都具有十分重要的意義。