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“新四大碱基”的确定,对于生物学研究者的几点启示

新四大碱基”的确定,对于生物学研究者的几点启示

21世纪最有生命力的行业之一,不得不说有生物行业。生物行业的发展速度已经超过了以往任何的时代,而且越来越加深入的研究着生命这个永恒不变的主题。目前随着对于表观遗传学的研究逐步深入,越来越多新的发现被生物界人士所震掠。其中新“四大碱基”的发现,对于生物行业的研究者来说,是又惊又喜。惊的是我们对于生命的认识,还有很长的路要走;喜的是我们对于生命的认识又向前迈进了一大步。相信表观遗传学研究的更加深入会给生物科学的发展,注入更多的活力;坚信越来越多的研究人员,会关注并研究这一课题。

下面我司经过整理相关的文献,简要介绍“新四大碱基”:

新四大碱基是什么?

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(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(T),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。此处对于“新四大碱基”的说法主要是针对传统研究的四种碱基而言的。具体如下:

第5种碱基:5-甲基胞嘧啶 (5-methylcytosine) 第6种碱基:5-羟甲基胞嘧啶 (5-hydroxymethylcytosine)

第7种碱基:5-甲酰基胞嘧啶 (5-formylcytosine) 第8种碱基:5-羧基胞嘧啶 (5-carboxlcytosine)

对于研究者的几点启示:

第8种碱基的意义:

中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所徐国良研究组近日在《科学》杂志发表论文,初步阐明了DNA去甲基化的机制与过程,宣告人类发现了这个生命编码过程中的“新单词”。这意味着人类对自身受精卵变为胚胎细胞的内在机制有了更深理解。

  甲基化是核酸的一种重要修饰,调节基因的表达和关闭,与动植物生长发育、疾病发生发展有密切关系。以往研究已知,DNA四大碱基还有两种修饰形式,即第5种碱基5mC、第6种碱基5hmC,它们均包含甲基(m)这个“词缀”,是甲基化的碱基。DNA甲基化会关闭某些基因的活性;而反之,DNA去甲基化则会诱导基因的重新活化及功能表达。在生殖细胞形成、受精卵向胚胎发育过程中,就出现大规模的全基因组去甲基化,成为非常重要的“生命编码”环节。其中艾德科技提供的表观遗传学产品线目前可以解决研究者对于DNA甲基化与DNA羟甲基化的研究需要。

  徐国良研究组及其合作方通过研究发现,无论是体外的细胞还是培养的细胞,DNA第5、第6种碱基可以进一步形成第8种碱基5caC。这种新的修饰碱基会被自动识别出来,并从基因组中切除,再通过DNA的剪切修复,替换为没有修饰成分的胞嘧啶。

  专家认为,此项研究的重要意义在于,发现了第8种碱基作为中间状态确实存在,还锁定了参与其中的特定的酶,这为DNA去甲基化机制研究提供了生物化学证据,也为下一步研究指明了方向。

研究表明,若掌握基因的使用规律,将对人类认识动植物生长发育、疾病的发生发展以及将已经分化成熟的体细胞“返老还童”为干细胞,都具有十分重要的意义。

 

 
 
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