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日前，英国剑桥大学的Shankar Balasubramanian团队在 Nature Genetics 杂志发表论文，首次证实四链DNA结构（G-四链体）在乳腺癌中发挥重要作用，可作为潜在治疗靶标。这也是该团队继在活细胞内证实存在G-四链体，以及在活细胞内观察到G-四链体后的又一项重要发现。
1953年4月25日，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克、罗莎琳德·富兰克林、威尔金斯等人同时在 Nature 杂志发表了3篇论文，首次揭开DNA的结构之谜，人类正式开启了分子生物学时代。自此之后，标志性的双螺旋结构便成为公众对DNA的默认印象。
自然界中，除了少数RNA病毒，绝大多数的生物均以DNA（脱氧核糖核酸）作为遗传物质。基因的多样性来自DNA中4种碱基的数目及其排列顺序，不仅如此，DNA的空间结构也会影响着基因的表达。
然而，DNA作为最主要的遗传物质，就只有这一种结构吗？
1月，Shankar Balasubramanian团队在 Nature Chemistry 杂志发表论文，该研究表明在人类细胞中存在着一种不同寻常的四链DNA结构——G-四链体。
对此，研究团队推测这些“额外”的结构形式可能在DNA编码被“读取”的时间和方式上扮演着重要的角色。
7月20日，Shankar Balasubramanian团队在 Nature Chemistry 杂志上联合发表了论文。
该研究发明了一种荧光标记，它可以附着在人类活细胞的DNA G-四链体（G4s）上，这使得研究人员第一次观察到了这种特殊的DNA结构是如何形成的，以及它在基因转录中发挥作用。
此外，研究团队还发现G-四链体似乎与癌症相关基因有更多的关联性——在癌细胞中检测到更多的G-四链体。研究团队表示，可以实时跟踪细胞中的G-四链体，以直接了解它们的生物学作用是什么，这是基础生物学的一个新领域，可能为癌症等疾病的诊断和治疗开辟新的途径。
8月3日，Shankar Balasubramanian团队在 Nature Genetics 杂志发表最新论文。首次在乳腺癌细胞中发现G-四链体，并有望根据G-四链体确定乳腺癌亚型。G-四链体的丰度和位置在癌症中有重要作用，也可作为开发治疗方法、对抗乳腺癌的重要潜在靶点。
在癌细胞的DNA复制和细胞分裂过程中，基因组许多区域可能会被错误地复制多次，从而导致所谓的拷贝数变异（CNA）。研究团队使用他们开发的定量测序技术研究了22种模型肿瘤中的DNA G-四链体结构。检测结果表明，G-四链体普遍存在于这些拷贝数变异（CNA）中，尤其是在驱动转录和肿瘤生长中起积极作用的区域中。
我们都熟悉DNA双链、双螺旋结构的概念，但是在过去的十年中，越来越多的研究表明DNA也可以以四链结构存在于细胞中，并且这些特殊的四链结构在DNA中起着重要作用。
研究表明乳腺癌至少可以分为11种亚型，每种亚型可能以不同的方式对不同的药物做出反应。在这项研究中，研究团队发现每种乳腺癌亚型都有不同的G-四链体模式或“景观”。确定肿瘤中G-四联体的特殊模式，有助于查明乳腺癌亚型，从而提供更具针对性的精准治疗。
此外，通过小分子化合物靶向G-四链体，可以防止细胞复制其DNA，从而阻止细胞分裂，从而抑制细胞增殖，从根本上阻止癌症失控。研究团队确定了两种这样的小分子：pyridostatin和CX-5461。
总的来说，研究团队发现，在迅速分裂的细胞（例如癌细胞）中G-四链体的含量特别高，并在乳腺癌中首次发现G-四链体，并有望根据G-四链体确定乳腺癌亚型。G-四链体的丰度和位置在癌症中有重要作用，也可作为开发治疗方法、对抗乳腺癌的重要潜在靶点。
论文链接：
/articles/s41588-020-0672-8
