近日，中国科学院合肥物质科学研究院依托稳态强磁场实验装置超导磁体SM3及配套NMR系统，解析了由人类端粒DNA与TERRA RNA形成的异分子间杂合型G-四链体（G-Quadruplex，以下简称GQ）的原子级三维精细结构。
GQ在基因组转录、复制、端粒维持等生物学过程中发挥调控功能。RNA-DNA杂合型G-四链体（RDQ）在人类基因组中的潜在形成位点远超传统GQ，但其高分辨三维结构在PDB数据库中尚未被报道，制约了RDQ的功能研究与靶向药物开发。此外，RNA GQ长期以来被认为拓扑结构单一。因2'-OH的存在，rG残基几乎被锁定在anti构象，使天然RNA GQ几乎被预测折叠成平行拓扑结构。而DNA GQ展现出丰富的结构多态性，dG残基可自由地在syn与anti之间切换。DNA链与RNA链共同组装成RDQ时，究竟谁主导整体折叠构型、谁被动适配，仍是亟待解析的关键科学问题。
该研究利用液体NMR技术，解析了由人源端粒DNA链d(GGGTTAGGGTTAGGG)（htel3ΔT）与端粒单重复TERRA RNA链r(UAGGGU)（rP1）组装的RDQ全原子三维结构。实验显示，由于DNA链残基在该RDQ复合物中具有数量优势，其固有的结构多态性“迫使”整个体系采纳（3+1）杂合型拓扑。为满足这一拓扑的立体化学要求，RNA链中的rG23残基采取syn构象。这打破了“RNA G-四链体中rG只能以anti构象存在”的传统认知，证实RNA残基在天然RDQ组装中具备此前未曾被预料到的结构可塑性。
此外，RDQ在功能层面展现出双重生物学潜力。长链RNA及其降解的短链RNA片段可协同促进同源DNA双链解旋并参与R-loop的形成与稳定；RDQ的形成为其组成的DNA和RNA链提供核酸酶保护的庇护平台，并延长两者的酶促降解半衰期。
这项研究为理解RDQ在R-loop中的功能机制和端粒保护作用奠定了结构基础，并为靶向RDQ的药物设计提供了直观的结构模型。
相关研究成果发表在《美国化学会志》（JACS）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后基金、国家资助博士后研究人员计划（A档）等的支持。
论文链接
RDQ（htel3ΔT/rP1）结构形成示意图及其对端粒末端的保护作用
11月8日，记者从清华大学李菂团队获悉，清华大学天文系教授、中国天眼原首席科学家李菂领衔的国际团队又有新发现。名为FRB 石油、冶金、食品、制药等工业生产过程会产生大量的含油废水。其中，乳化剂稳定的油水乳液在后续处理时最为棘手。如何高 薛定谔提出生命以负熵为生。普里高津提出耗散结构理论，进一步阐释了能量在有序结构演化中的作用。生物组装体展现出这种能量耗散的特性。当前，科学家借助化学手段，构建了多种耗散组装体系，获得了瞬态结构和性质。而 学龄前时期是儿童身心发展的重要阶段，学前教育是国民教育体系的重要组成部分。习近平总书记强调：“要加强对基础教育的支持力度，办好学前教育。”为实现“幼有所育”，规范和促进学前教育发展，满足 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 杨国良）11月10日，由中国汽车工程学会、重庆市教育委员会、重庆市璧山区人民政府主办，重庆机电职业技术大学等承办的2024职业院校汽车专业教师能力大赛落幕。重 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 任朝霞）10月30日，2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛（高职组）农林牧渔赛道园林景观设计与施工赛项在上海农林职业技术学院实训基地闭幕。来自全国58所职业 。本文链接：研究解析人端粒杂合四链体高分辨三维结构http://www.sushuapos.com/show-12-4330-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 研究阐明镍与钴加速黄铁矿形成的作用机制