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Jun21Thu201213:53
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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),
然而很久以前就發現,cytosine會經由DNA甲基轉移酶(DNMTs,DNAmethyltransferaseenzymes)這一類酵素的反應,將S-adoenosylmehionine(AdoMet,SAM等)上面的甲基團(methylgroup)轉移到cytosine的第五個碳上,形成5-Methylcytosine,簡稱為5-mC。
DNMT1和DNMT3(圖片來源:http://www.rcsb.org/)
許多研究都發現5-mC常發生於CpGisland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embryonicstemcell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(teneleventranslocation)proteinsfamily酵素成員進行氧化作用(oxidized),形成5-Hydroxymethylcytosine,簡稱為5-hmC,5-hmC最早在哺乳動物組織mammaliantissue被發現,像是mousePurkinjecell和granuleneurons,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。
2011年發現除了5-mC,5-hmC以外,又出現了第7種及第8種DNA鹼基,5-formylcytosine(5-fC)及5-carboxylcytosine(5-caC),5-fC和5-caC同樣是由Tet蛋白進一步修飾5-hmC而來,目前發現在mouseembryonicstemcell的genomicDNA中有低含量的表現。
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modifiedcytosine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。
(圖片來源:CellResearch (2011) 21:1649–1651.)
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5-mC
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5-caC
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