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早在1953年,沃森和克里克就首次解開了DNA結構之謎。從此,DNA的雙螺旋結構深入人心。近年來,一種& ldquo四個螺旋。DNA結構從科學研究領域如雨后春筍般出現。風險& rdquo這種結構通常被稱為G-四鏈體(G4s)。以往的研究發現,G4s在大量癌細胞中被檢測到,這可能與癌癥相關基因密切相關。推測G4s可能成為早期癌癥診斷和治療的新分子靶點。
最近,《自然化學》發表了一篇題為& ldquo活細胞中脫氧核糖核酸1g-四鏈體形成的單分子顯像;本文報道了一種熒光探針(SiR-PyPDS)可以實時追蹤活細胞核中G4s的單個結構分子,真正實現對人活細胞中G4s動態過程的檢測而不干擾其動態折疊。
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由于G4s在細胞中的穩態可能受蛋白質(如解旋酶)的調節,因此無法通過快速體外技術追蹤G4s。此外,一些常用于檢測活細胞中DNA和RNA的探針濃度相對較高,可能會干擾G4s的動態折疊過程,引起細胞應激/毒性。有鑒于此,研究團隊制備了一種具有G4s特異性的熒光探針,通過低濃度結合少量G4s(約4%),可以實時追蹤G4s。
使用熒光探針SiR-PyPDS,活細胞中的G4通過單分子熒光成像。
接下來,研究團隊試圖估算活細胞中SiR-PyPDS標記的G4的比例,并與其他G4進行了一系列體外結合實驗。結果表明,SiR-PyPDS與G4s在體內和體外的停留時間相似,表明SiR-PyPDS可用于檢測內源性G4s。此外,為了深入了解活細胞中的G4折疊過程,研究團隊使用DNA甲基化試劑硫酸二甲酯(DMS)不可逆地捕獲未折疊的G4狀態。結果表明,在DMS處理后的幾分鐘內,SIR-PyPDS和G4s的結合減少。