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Cell:第9种DNA碱基-甲基腺嘌呤?


 

DNA(脱氧核糖核酸)是我们遗传物质的主要组件。它是通过4种元件:A, C, G 和T(腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶)组合而成,这些DNA碱基组合为成千上万可能的序列为人类提供了遗传变异使得我们的外貌和功能能够如此的丰富多变。

 

两种DNA碱基:甲基胞嘧啶和甲基腺嘌呤

 

上世纪80年代初,科学家们在这四种“经典”DNA碱基之上又添加了第5种DNA碱基:由胞嘧啶衍生出来的甲基胞嘧啶(mC)。到90年代末时mC被确认为是一些表观遗传机制的主要原因:它能够根据每个组织的生理需求来开启或关闭基因。人们对于mC的兴趣日益不断增长,研究证实甲基化胞嘧啶改变可以促成包括癌症在内的许多人类疾病形成。此外,近年来第6种5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC),第7,8种碱基5-胞嘧啶甲酰(5fC)和5-胞嘧啶羧基(5caC)也相继被发现。

 

现在,在发表于《细胞》(Cell)杂志上的一篇文章中,巴塞罗那大学遗传学教授、西班牙加泰罗尼亚高等研究院(ICREA)研究员、Bellvitge医学研究所(IDIBELL)表观遗传学及癌症生物学部主任Manel Esteller,提出有可能存在第9种DNA碱基:甲基腺嘌呤(mA),它也可以帮助决定表观基因组,因此对于细胞生命至关重要。

 

在细菌和复杂生物中

 

Manel Esteller说:“尽管多年以前就知道我们的进化远亲、生物体细菌基因组中有mA,其发挥保护功能防止了其他生物体的遗传物质插入。但人们认为这只是存在于原始细胞中的一种现象,并且其非常的静态。”

 

“然而,这期Cell杂志发布的三篇研究论文表明在更复杂的真核生物细胞如人体细胞中也存在这一第9种碱基。这些研究表明藻类、线虫和果蝇都具有mA,并且它发挥作用调控了一些基因的表达,由此构成了一种新的表观遗传标记。多亏研究人员开发出了一些高灵敏度的分析方法这项研究工作才得以实现,因为在描述的基因组中mA水平非常的低。此外,mA看来好像在干细胞和早期发育阶段发挥了特殊作用。”

 

Esteller说:“现在我们面临的挑战就是证实这一数据,阐明包括人类在内的哺乳动物是否也拥有这一第9种DNA甲基,并思考一下它的作用是什么。”

 
参考文献
An Adenine Code for DNA: A Second Life for N6-Methyladenine

An Adenine Code for DNA: A Second Life for N6-Methyladenine

DNA N6-methyladenine (6mA) protects against restriction enzymes in bacteria. However, isolated reports have suggested additional activities and its presence in other organisms, such as unicellular eukaryotes. New data now find that 6mA may have a gene regulatory function in green alga, worm, and fly, suggesting m6A as a potential “epigenetic” mark.

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