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G-四链体
G-四链体(G-quadruplex)是由富含串联重複鸟嘌呤(G)的DNA或RNA摺叠形成的高级结构。G-四分体(G-quartet)是四链体的结构单元，由Hoogsteen氢键连线4个G形成环状平面，两层或以上的四分体通过π-π堆积形成四链体。
基本介绍
- 中文名：G-四链体
- 外文名：G-quadruplexes
- 所在地：基因组
- 螺旋体链：4个
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简介
科学家1962年发现人体癌症细胞中存在着四螺旋体DNA分子，被命名为“G-四链体”，这项发现将挑战之前对DNA结构教条式理解的观点。
构成
G-四链体是由4个螺旋体链构成，而不是两个，科学家曾在实验室内製造出四重螺旋体，但是自然界中存在四重螺旋体是非常奇特的。科学家在人类癌症细胞中发现这种四重螺旋体DNA分子。
特徵
G-四链体，是由4个鸟嘌呤作为基础发生互动作用结合成为一个正方形，它们是一种暂时性结构，大量存在于即将分裂的细胞之中，它们出现在染色体核和染色体终端(可以保护染色体免受损害)。由于癌细胞分裂非常迅速，在染色体终端经常出现缺陷，四重螺旋体DNA分子可能唯一存在于癌细胞。如果是这样的话，任何癌症治疗都不会伤害健康细胞。
研究成果
这项最新发现将挑战科学界对DNA结构的教条式理解观点。
研究人员在使用抗生素的情况下发现癌症细胞中存在四链螺旋体DNA，为了阻止四链螺旋体分解成为普通的DNA，它们将这种DNA分子与抗生素pyridostatin发生接触，该抗生素能够将四链螺旋体保持在其生成的区域。
这项研究可使研究人员计算出细胞增殖的各个阶段形成的数量，四链螺旋体DNA大量存在于S期(细胞分裂之前DNA複製阶段)。
正常细胞中也存在着四链螺旋体分子，但是与癌症细胞存在差异。很可能四链螺旋体分子是在混乱基因组突变和癌性或癌症前期细胞重组的情况下形成的。
英国癌症研究中心的朱莉-夏普指出：“该项研究将进一步强调这些独特DNA结构治疗癌症的潜能，接下来我们将研究如何在肿瘤细胞中发现四链螺旋体分子。”
研究发现，ht-G4DNA本身可以催化不对称Diels?Alder反应和Friedel?Crafts反应。当ht-G4DNA和铜（II）离子组装成DNA金属酶时，反应的活性和手性选择性可大幅度提升。调控ht-G4DNA的拓扑结构可以影响反应产物的手性构型。如在Diels?Alder反应中，当ht-G4DNA从反平行结构转变为平行结构时，反应产物的手性构型发生了反转，产物的ee值从+74%转变为-47%。进一步调变G四链体DNA的硷基序列，可在很大程度上影响反应的速率和产物的手性选择性。