科學(xué)家確定DNA的第7種和第8種堿基

　　據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站7月22日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家在7月21日出版的《科學(xué)》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(xì)胞和實(shí)驗(yàn)老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了這兩個(gè)堿基的蹤跡?？茖W(xué)家們指出，最新發(fā)現(xiàn)對(duì)干細(xì)胞和癌癥研究非常重要。

　　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、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，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)。然而不久前，科學(xué)家們將堿基的數(shù)量擴(kuò)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(lái)納大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授張毅（音譯）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)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(xué)家指出，最新的這兩種堿基實(shí)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(shí)體，其在DNA脫甲基過(guò)程和干細(xì)胞重新編程方面起關(guān)鍵作用。

　　此前，科學(xué)家們已對(duì)第5種堿基有所了解——當(dāng)一個(gè)化學(xué)標(biāo)簽或甲基被固定到一個(gè)胞嘧啶上時(shí)，第5種堿基就會(huì)出現(xiàn)。這個(gè)甲基化作用同基因沉默有關(guān)，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致DNA的雙螺旋折疊得更加緊密。

　　去年，張毅團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，在一個(gè)4步反應(yīng)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(méi)有再接再厲，繼續(xù)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致他們與第7種、第8種堿基“失之交臂”。

　　研究團(tuán)隊(duì)最終發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題不在于Tet沒(méi)有參與第二步和第三步，而是他們的實(shí)驗(yàn)工具的敏感度不足以探測(cè)到兩種新堿基的存在。因此，他們重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)并探測(cè)到了最新的兩種DNA堿基，并在人體胚胎干細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)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(guò)程中的一個(gè)中間狀態(tài)。通過(guò)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(xì)胞重新編程和癌癥研究提供非常重要的信息?！?br>

　　總編輯圈點(diǎn)

　　這項(xiàng)研究結(jié)果讓遺傳學(xué)的視野從4堿基跨越到了8堿基的時(shí)代，催生了生物化學(xué)研究的新領(lǐng)域：一方面，生物的遺傳密碼和基因與堿基數(shù)量高度相關(guān)，如按傳統(tǒng)4種堿基計(jì)算，人的DNA共有30億個(gè)遺傳密碼排列組成的20000多個(gè)基因，現(xiàn)在堿基數(shù)量成倍增加，先前的研究結(jié)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(jī)理，才能真正對(duì)干細(xì)胞重新編程和癌癥研究發(fā)揮作用。

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