DNA的发现可以促进退化性疾病的治疗

科学家们说，对一种被称为三向连接的DNA分支形式的结构和动力学的新研究可能会导致更有效的针对性治疗退化性疾病，如亨廷顿氏病。

在杂志上发表的一篇新论文中自然通讯来自格拉斯哥大学的化学家们首次展示了DNA三路连接是如何在其结构中发生意外重排的。

他们的发现可能导致对一组退化性疾病(称为重复扩张疾病，简称REDs)背后的过程有更好的理解。这可以帮助药物开发人员在未来制定出更有针对性的治疗方法，以预防或减缓这类遗传疾病的发展。

标志性的DNA双螺旋腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)这四种被称为核苷酸的有机“构件”组成了两条链。如果DNA序列包含相同核苷酸的重复序列，就有可能形成一种结构，重复序列从双螺旋中挤出，与自身配对，形成一个新的DNA双链部分，称为滑脱或发夹。由此产生的分支结构称为三向连接。这些结构与red的进展有关，但它们的形成过程和它们的行为方式尚不清楚。

格拉斯哥大学的研究小组开始通过检测含有CAG或CTG碱基组成的两种不同类型核苷酸重复序列的滑脱DNA来进一步了解这些三路连接是如何工作的。已知这些三核苷酸重复会导致至少17种不同的红色，包括亨廷顿氏病。

他们可以使用单分子荧光显微镜对DNA进行两种不同的荧光标记，并利用Förster共振能量转移(FRET)过程来测量两个标记之间的距离，从而实时监测单个三路连接。他们研究了含有2到30个CAG或CTG重复片段的三种DNA结构，揭示了它们潜在运动的新细节。

他们发现了新的证据，表明连接的行为取决于核苷酸重复是局限在滑脱内，还是沿着滑脱所连接的双链DNA继续进行。

研究小组观察到，只包含重复的结可以在两种结构形式之间相互转换——一个结分支的总体方向的改变对碱基对没有影响。同一个格拉斯哥的研究小组在早期的研究中观察到了这种行为。

然而，当重复序列从滑套延伸到亲本DNA时，结果是意想不到的。新的FRET信号显示发生了第二种类型的相互转换，这可能是由于三路连接的分支点的迁移，也就是滑脱从双螺旋DNA中挤出的位置。这一过程已经在其他种类的分支DNA分子中观察到，如四路连接，但从未在三路连接中观察到。

格拉斯哥团队提出了一种模型，涉及在分支点，股线交换和围绕滑动周围的小型DNA环路的运动。与四路交叉点的分支迁移不同，这与序列无关，三方交叉路口的模型专门适用于重复滑流的人。

该研究由格拉斯哥大学化学学院的史蒂文·马格尼斯博士领导，博士生胡天宇和迈克尔·莫顿博士进行。

Magennis博士说:“到目前为止，三路DNA连接还没有得到大量的研究关注。我们已经知道了这种链内脱出发夹的存在，但我们对它们在分子水平上的行为知之甚少。许多探索DNA的传统技术在实时跟踪结构变化方面受到了限制。

“我们第一次能够做些什么，表明这些滑出有能力迁移。这对其反应性和修复细胞具有影响，并且它可以帮助解释重复扩张疾病进展的过程。

医ob欧宝直播nba学研究人员最近开始把更多的注意力放在漏泄结构上，因为这些结构可能是药物的潜在靶点，可以减缓红霉素的进程。我们认为，我们的研究可以为这类药物的开发提供帮助，我们已经开始与同事讨论这一领域未来的潜在合作。”

该团队的论文题为“包含三核苷酸重复序列的滑链DNA三路连接的构象和迁移动力学”发表在《科学》杂志上自然通讯。

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