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谭铮研究组在DNA:RNA杂合G-四链体结构与功能上获得系列进展
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　　除了传统的DNA双螺旋，富含鸟嘌呤的核酸分子可以形成四股链的G-四链体结构。能够形成G-四链体的序列在基因组DNA中广泛存在并在启动子附近聚集。这一现象提示G-四链体具有重要生物学功能。G-四链体在细胞中的存在也在约两年前得到证实。由于鉴定G-四链体结构的物理化学技术难以用于双链DNA及细胞内，G-四链体结构能够那些生理过程中形成，形成和它们的生物学作用的机制仍然不清楚。&　　谭铮研究组于2013年发现了一种在转录中由DNA非模板链和所转录的RNA共同形成的新型G-四链体结构，即DNA:RNA杂合G-四链体。这一新结构的发现使基因组中潜在形成G-四链体的位点数增加了数倍。杂合G-四链体数量与表达谱的关系分析提示它可能内源性地决定了基因的表达能力。研究组后续的研究在杂合G-四链体结构与功能上获得了系列新进展。&　　通过对真核物种中具有杂合G-四链体形成能力的序列进行查找和统计分析，发现从两栖类动物开始，杂合G-四链体序列开始集中在几乎所有基因转录起始位点下游1 kb的区域，并表现出对于DNA非模板链的偏好。由于杂合G-四链体的形成必须有非模板链的参与，这些结果表明高等动物已进化出以杂合G-四链体结构为基础的、针对几乎所有基因的转录调控机制。该结果于2013年发表于《Nucleic Acids Research》，第一作者为博士生肖姗同学。该论文的Supplementary material提供了全自动搜寻杂合G-四链体序列的软件。文章链接：&　　随后研究组博士生张佳宇同学揭示了DNA:RNA杂合G-四链体结构形成的分子机制。研究表明杂合G-四链体的形成通过R-loop(R)ssRNA(R)杂合G-四链体的途径，并展示了干预这种杂合G-四链体形成的有效途径。这些结果为干预基因表达提供了新的可能技术。上述结果以张佳宇同学为第一作者于2014年发表于《Journal of the American Chemical Society》。文章链接：&　　人类线粒体DNA含有保守序列CSB II区，它停止RNA的转录，并以RNA作为引物进行线粒体DNA的复制。研究组最近发现转录在CSB II区形成DNA:RNA杂合G-四链体，并导致RNA转录的中断。这一结果表明杂合G-四链体可能参与线粒体DNA的复制起始。该结果于2014年由郑克威作为第一作者发表于《Nucleic Acids Research》。文章链接：&　　以往研究的G-四链体多是三层及以上G-quartet的分子内G-四链体。研究组最近发现转录中能够形成两层G-quartet的DNA:RNA杂合G-四链体。形成这类G-四链体的序列几乎在所有的人类基因中都有分布，而且数量很高。这种G-四链体存在时间只有几分钟，可能是一类在时效性反应过程中起微调或反映转录状态作用的特殊的G-四链体。该项研究于2014年发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，第一作者为博士生肖姗同学。文章链接：&　　检测体外转录系统中形成的杂合G-四链体相对较易。但是在细胞内检测杂合G-四链体尚缺乏方法。博士生吴壬乙发现与经典的G-四链体相比，杂合G-四链体导致的转录中断具有与其结构特点相对应的独特的模式和特征。基于这一发现，该同学在活细菌中检测到了杂合G-四链体的形成和它对转录造成的中断，并发现杂合G-四链体相对于经典的G-四链体是导致转录中断的主要因素。该论文以吴壬乙为第一作者于2014年被Angew. Chem. Int. Ed.接收。&　　上述研究工作得到科技部973项目、国家自然科学基金委重点和面上基金的资助。&
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电子邮件: ioz@, 电话: 10-, 传真: 10-原癌基因启动子中G-四链体的研究进展--《解剖科学进展》2015年04期
原癌基因启动子中G-四链体的研究进展
【摘要】：G-四链体是富含G的核酸序列形成的一种非典型的DNA二级结构,在多个原癌基因启动子中能够负调控基因表达,进而抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡及减缓肿瘤细胞迁移等,为肿瘤靶向治疗提供了新靶点。本文阐述了多个原癌基因启动子G-四链体结构特点、小分子配体对G-四链体的稳定作用以及启动子中的G-四链体的基因表达调控作用。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：R730.231【正文快照】：
细胞内的绝大部分DNA是以典型的B型双螺旋结构存在的。但是越来越多的实验数据显示DNA还能够以其他的结构存在细胞内,如DNA三链体、发夹结构、i-模体等。1962年,美国科学家首次发现了某些富含鸟嘌呤(G)的DNA序列可以形成特殊的二级结构—G-四链体(G-quadruplex)结构。后期的研
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G--四链体--heminDNA酶的应用研究
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G-四链体结构产生机理
时间： 10:55:45&&作者：网站编辑&&来源：39健康网&&关键字：G-四,机理
近期，中科院端粒与衰老研究组发现G-四链体结构在基因组中的生成机理，研究表明在双链DNA转录过程中，只有在RNA聚合酶后形成的负超螺旋能够诱导产生G-四链体结构。
& & 近期，中科院端粒与衰老研究组发现G-四链体结构在基因组中的生成机理，研究表明在双链DNA转录过程中，只有在RNA聚合酶后形成的负超螺旋能够诱导产生G-四链体结构。& & 该项研究成果与日在线发表在期刊Nucleic Acids Research上，上线不到十天被推荐到Faculty of 1000。该论文的通讯作者是谭铮研究员，第一作者是博士研究生张超同学。 该项研究工作得到科技部973国家重点项目、国家自然科学基金的资助。& & 含有连续鸟嘌呤碱基的核苷酸能够形成G-四链体结构，倾向形成G-四链体结构的序列(PQS)广泛分布在原核生物和真核生物的基因组中，G-四链体结构参与一些重要的生理和病理过程，如DNA的复制，转录和癌症的发生等。然而对于G-四链体结构如何在基因组中产生这一问题仍然不清楚。端粒与衰老研究组最近的研究发现双链DNA转录过程中在RNA聚合酶后方形成的负超螺旋能够诱导产生G-四链体结构。进一步的结果表明转录诱导G-四链体的产生可以有效地在远离转录起始位点数千碱基的地方发生，同时改变上游地区蛋白质对DNA的识别和相互作用。& & 这一特性提示基因组DNA双链中下游基因的转录能够远距离地影响和调节上游DNA的结构和相关的生物学功能。或者说能够形成G-四链体结构的序列作为感应元件能够远距离感应下游转录事件的发生，所形成的G-四链体结构进一步作为调控元件调控基因的转录或其它生理活动。与这一特性相对应，该研究利用生物信息学的方法，发现恒温动物中能够形成G-四链体结构的序列富集在基因的上游，但是在基因的下游几乎不存在富集现象。它表明这些功能为进化所选择。
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