纽约，6月29日(ANI):在威尔康奈尔医学院和美国国立卫生研究院下属的国家心脏、肺和血液研究所的科学家们进行的一项研究中，发现DNA可以折叠成复杂的三维结构，并复制蛋白质的功能。
研究人员在《自然》杂志上发表的论文中指出，他们构建的用于复制一种名为绿色荧光蛋白(GFP)的蛋白质功能的DNA分子具有一种新颖而复杂的结构。绿色荧光蛋白(GFP)是一种源自水母的蛋白质，在细胞中充当荧光标签或信标，已经发展成为一种至关重要的科学工具。
这些发现增加了我们对DNA如何折叠成复杂形状的理解，并将有助于开发具有这些复杂结构的DNA分子，用于一系列实验室和治疗用途。
例如，模仿绿色荧光蛋白的全DNA荧光标签在生物研究和诊断测试试剂盒中通常是标记特定DNA片段的完美选择，而且生产起来相当容易。
“这些发现确实改变了我们对DNA的理解，”研究报告的合著者萨米·杰弗里博士说，他是格林伯格-斯塔尔药理学教授，也是威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华·迈耶癌症中心的成员。
在自然界中，DNA大多以双链、“扭曲的阶梯”或“螺旋”形式存在，并作为相对稳定的遗传信息存储。细胞中所有其他复杂的生物过程都是由其他类型的分子完成的，尤其是蛋白质。
去年，Jaffrey博士和他的同事报告发现了一种这样的分子:一种单链DNA，它的折叠方式可以模仿绿色荧光蛋白的活性。
这种DNA分子因其荧光发射的颜色被Jaffrey博士称为“生菜”，其工作原理是与另一种小有机分子结合，一种潜在的荧光“荧光团”，类似于绿色荧光蛋白的核心，并以一种激活其荧光能力的方式挤压它。
研究人员展示了生菜-荧光团组合作为快速检测COVID-19病因SARS-CoV-2的荧光标记。
Jaffrey博士和他的团队通过制造许多单链dna，并筛选那些具有所需荧光团激活能力的dna，发现了生菜。但他们不知道莴苣是用什么结构获得这种能力的。为了确定这种结构，在这项新研究中，他们求助于他们的长期合作伙伴，NHLBI高级研究员阿德里安·R·费雷-达马雷博士。
在Ferre-D'Amare博士团队的研究员Luiz Passalacqua博士领导的研究中，使用了先进的结构成像技术，包括低温电子显微镜，以原子尺度分辨率解析生菜的结构。
他们发现它折叠成一种形状，在它的中心有一个DNA的四向连接，一种以前从未见过的类型，以一种激活荧光团的方式包裹着它。他们还观察到，生菜的折叠是由核碱基之间的键结合在一起的——核碱基是DNA的组成部分，通常被称为DNA四字母字母表中的“字母”。
“我们发现的不是DNA试图像蛋白质一样;这是一种DNA，它以自己特殊的方式发挥着绿色荧光蛋白的作用，”费雷-达马雷博士说。
研究人员说，这一发现将加速荧光DNA分子的发展，比如用于快速诊断测试的生菜，以及许多其他需要基于DNA的荧光标签的科学应用。
“像这样的研究对于创造新的基于dna的工具至关重要，”Jaffrey博士说。(ANI)
