美国确定DNA第7种和第8种碱基

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2011/08/20

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据美国每日科学网站7月22日报道，美国科学家在7月21日出版的《科学》杂志上撰文指出，他们找到了DNA的第7种、第8种碱基，并在人体胚胎干细胞和实验老鼠器官染色体组的DNA中发现了这两个碱基的踪迹。科学家们指出，最新发现对干细胞和癌症研究非常重要。

几十年来，科学家们一直认为DNA中只包含有4种碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，这4种碱基已成为我们对基因代码如何形成生命的认识的基础。然而不久前，科学家们将碱基的数量扩展到了6种（第5种碱基：5-胞嘧啶甲基，第6种碱基：5-胞嘧啶甲基羟基）。

现在，北卡罗来纳大学医学院生物化学和生物物理学教授张毅（音译）领导的研究团队则表示，他们已经发现了DNA的第7种碱基5-胞嘧啶甲酰（5-formylcytosine）和第8种碱基5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine）。科学家指出，最新的这两种碱基实际上都是胞嘧啶经由Tet蛋白修改后得到的“变身”。Tet蛋白是一种分子实体，其在DNA脱甲基过程和干细胞重新编程方面起关键作用。

此前，科学家们已对第5种碱基有所了解——当一个化学标签或甲基被固定到一个胞嘧啶上时，第5种碱基就会出现。这个甲基化作用同基因沉默有关，因为它会导致DNA的双螺旋折叠得更加紧密。

去年，张毅团队报告称，在一个4步反应的第一步，Tet蛋白能将第5种碱基转变为第6种碱基，但他们没有再接再厉，继续进行该实验，导致他们与第7种、第8种碱基“失之交臂”。

研究团队最终发现，问题不在于Tet没有参与第二步和第三步，而是他们的实验工具的敏感度不足以探测到两种新碱基的存在。因此，他们重新设计了实验并探测到了最新的两种DNA碱基，并在人体胚胎干细胞和实验老鼠器官染色体组的DNA中发现了它们的踪迹。

张毅表示：“新碱基代表了DNA脱甲基过程中的一个中间状态。通过去甲基化或重新激活DNA甲基化所沉默的肿瘤抑制基因，它们可能为干细胞重新编程和癌症研究提供非常重要的信息。”