来自加尔万医学研究所和新南威尔士大学和悉尼大学的一组科学家已经发现了一种新的DNA结构 - 称为插入基序(i-motif) - 位于活细胞内。

我们体内细胞的深处就在于我们的DNA。DNA代码中的信息 - 所有60亿A，C，G和T字母 - 提供了我们的身体如何构建以及它们如何工作的精确指令。

自1953年以来，标志性的“双螺旋”形状的DNA已经吸引了公众的想象，当时James Watson和Francis Crick着名地发现了DNA的结构。然而，现在已经知道短链DNA可以以其他形式存在，至少在实验室中存在 - 并且科学家怀疑这些不同的形状可能在DNA代码被“读取”的方式和时间方面发挥重要作用。

“当我们大多数人想到DNA时，我们会想到双螺旋。这项研究提醒我们，存在完全不同的DNA结构 - 并且对我们的细胞很重要，“共同主要作者，来自加尔万医学研究所和圣文森特临床学院的Kinghorn临床基因组学中心的Daniel Christ博士说。在新南威尔士大学。

“i-motif是DNA的四链'结'，”来自Garvan医学研究所和新南威尔士大学的共同主要作者Marcel Dinger博士补充说。“在结结构中，同一条DNA链上的C字母相互结合 - 因此这与双螺旋非常不同，其中相反链上的'字母'相互识别，并且Cs与Gs [鸟嘌呤]结合。 ”

虽然研究人员之前已经看过i-motif并对其进行了详细的研究，但它只是在体外见证 - 即在实验室的人工条件下，而不是在细胞内。事实上，他们一直在讨论i-motif DNA结构是否会存在于生物体内部 - 这个问题可以通过新发现得到解决。为了检测细胞内的i-基序，Christ博士，Dinger博士及其同事开发了一种精确的新工具 - 抗体分子的片段 - 可以特异性地识别并附着于具有非常高亲和力的i基序。

到目前为止，缺乏对i-motif特异的抗体严重阻碍了对其作用的理解。至关重要的是，抗体片段没有检测到螺旋形式的DNA，也没有识别'G-四链体结构'(结构相似的四链DNA排列)。通过这个新工具，该团队发现了“i-motifs”在一系列人类细胞系中的位置。

利用荧光技术确定i基序的位置，研究作者在细胞核内发现了许多绿色斑点，这些斑点表明了i-motif的位置。科学家们发现，i-motifs主要形成于细胞“生命周期”的某一特定点 - 即G1阶段，当时DNA正在被“阅读”。

他们还表明，i-motifs出现在一些启动子区域 - 控制基因是否被打开或关闭的DNA区域 - 以及端粒，染色体的“末端部分”，它们在衰老过程中很重要。“我们认为i-motif的来来往往是他们所做的事情的线索。研究第一作者，Mahdi Zeraati博士，同时来自Garvan医学研究所和新大学的研究表明，他们似乎可以帮助开启或关闭基因，并影响基因是否被主动阅读。南威尔士。

“我们还认为i-motifs的短暂性质解释了为什么它们在细胞中如此难以追踪到目前为止，”Christ博士补充道。“在细胞中发现一种全新的DNA形式是令人兴奋的 - 这些发现将为全新的推动创造条件，以了解这种新的DNA形状究竟是什么，以及它是否会对健康和疾病产生影响，”博士丁格说。

该团队的成果发表在“自然化学”杂志上。