导 读
作为生命科学的入门认知：DNA是双螺旋结构这一概念从开始学生物开始就被老师告知了。但随着研究的不断深入，有科学家发现了DNA另外一种完全不同的结构，该研究成果发表在《自然化学》杂志上。
这一新的研究成果表明我们的基因组DNA存在着更复杂的结构。
“许多人一想到DNA时，映入眼帘的就是双螺旋，于是，存在完全不同的DNA结构，对我们的细胞很重要。”来自澳大利亚加文医学研究所的抗体疗法研究员丹尼尔·克里斯特说。
其实早在20世纪90年代已经有研究人员发现这种DNA结构，当时被称为被称为嵌入基序（i-motif）结构，但到目前为止只有在体外见过，而不是在活细胞中。
在该研究之前甚至有许多科学家认为它不可能存在于人体细胞中。
而该文章表明：i-motif天然存在于人类细胞中，这意味着这个结构对细胞生物学的重要性，需要研究者们重新重视这个关键点。
如果你对DNA形状的唯一熟悉是由沃森和克里克所创造的双螺旋螺旋结构，那么i-motif的结构可能会让你大吃一惊。
联合主导这项研究的基因组学家Marcel Dinger解释道，“i-motif是DNA的四个链结，在结型结构中，DNA的相同链上的C [胞嘧啶]字母彼此结合 ，而在以往的双螺旋结构中，碱基反向识别匹配，C与G[鸟嘌呤]结合在一起。”
根据新研究的第一作者Garvan的Mahdi Zeraati的说法，i-motif还只是许多不采用双螺旋形式的DNA结构之一，而A-DNA，Z-DNA，三链DNA和十字形DNA也可能存在于我们的细胞中。
另一种名为G-quadruplex（G4）的DNA结构在2013年首次被人类细胞的研究人员可视化，他们利用一种工程抗体来揭示细胞内的G4。
在这项新研究中，Zeraati和其他研究人员采用了相同的技术，开发了一种能够特异性识别和结合i-motif的抗体片段（称为iMab）。这使得研究人员能用免疫荧光法突出了它们在细胞中的位置。
艺术家的印象，覆盖在细胞核心的iMab抗体(绿色)成像(Chris Hammang)
Zeraati说：“最让我们兴奋的是，我们可以看到绿色的斑点，i-motif随着时间的推移而出现和消失，我们成功观察到了它们形成、溶解和再次形成的全过程。”
虽然关于i-motif结构的功能还有很多东西需要了解，但研究结果表明，在细胞的“生命周期”中，短暂的i-motif通常形成于晚期（G1期），也就是DNA被积极“读取”时。
i-motifs也倾向于出现在所谓的“启动子”区域（控制基因是否开启或关闭的DNA区域）以及与衰老相关的端粒中。
“我们认为，i-motifs的到来和发展影响了这两个重点区域的功能，它们很可能在那里帮助开启或关闭基因，并影响基因是否被积极地阅读。”
现在我们已经明确知道细胞中存在这种新的DNA形式，它将使研究人员有权弄清楚这些结构在我们体内的作用，不管是i-motif，还是A-DNA，Z-DNA，三重DNA，和十字形DNA。
“这些替代的DNA构象，可能对细胞中的蛋白质识别其同源DNA序列并发挥其调节功能很重要，影响细胞正常运作，这些结构中的任何畸变都可能导致病理结果。”
Dinger补充说，“同样地，由于与常规形状的DNA相比，特殊结构的DNA数较少，靶向DNA的药物可能更具体地结合。这些类型的药物可能有助于癌症治疗。”
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