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同文章請移至新網址 -> [試劑耗材]你只聽過ATCG這四種DNA鹼基嗎 現在已經發現八種DNA鹼基了!

人類的DNA由ATCG這4種鹼基組成,這應該是無庸置疑,

但其實不只這4種,或許還有很多未知的鹼基存在於生物界中。

 

現在已經有發現8種鹼基,不是在外星人也不是突變人中,

其實在每個人體內都有,以下就來介紹一下這些"新的"DNA鹼基吧!

 

A (Adenine) T (Thymine) C (Cytosine) G (Guanine) 是組成DNA最基本的四種鹼基 (base)

ATCG  

然而很久以前就發現,cytosine會經由DNA甲基轉移酶 (DNMTs, DNA methyltransferase enzymes)這一類酵素的反應,S-adoenosyl mehionine (AdoMet, SAM)上面的甲基團(methyl group)轉移到cytosine的第五個碳上,形成5-Methylcytosine,簡稱為5-mC

5mC

139-DNAMethylases_DNMT  

DNMT1 和 DNMT3 (圖片來源:http://www.rcsb.org/)

  

許多研究都發現5-mC常發生於CpG island雙股DNA上,和基因的調控有很大的關係,有些也扮演著訊息傳遞開關的角色,然而非CpG的甲基化近來也在embryonic stem cell被發現,更加顯示其重要性與未知。

 

然而在不久之前,發現了5-mC會被TET (ten eleven translocation) proteins family酵素成員進行氧化作用 (oxidized),形成5-Hydroxymethylcytosine,簡稱為5-hmC5-hmC最早在哺乳動物組織mammalian tissue被發現,像是mouse Purkinje cellgranule neurons,目前認為5-hmC存在比例最多的地方是腦神經細胞,雖然目前作用還不是很明瞭,但有研究假說5-hmC能調控基因表現,經由demethylation還原成未修飾的cytosine,這也推測或許5-hmC在神經系統中扮演很重要的角色。

5mC 5hmC  

 

2011年發現除了5-mC, 5-hmC以外,又出現了第7種及第8DNA鹼基,5-formylcytosine (5-fC)5-carboxylcytosine (5-caC)5-fC5-caC同樣是由Tet蛋白進一步修飾5-hmC而來,目前發現在mouse embryonic stem cellgenomic DNA中有低含量的表現。

5fC 5caC  

 

到目前為止,雖然各種modified cytosine機制為何還不完全確定,但可以知道這些modified cytosine彼此間的互相轉換,對於基因的調控必定扮演著很重要的角色。

 

cr2011140f1  

(圖片來源: Cell Research (2011) 21:1649–1651.)

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