DNA四螺旋

每三个收听本节目的人中就有一个患有癌症。但这本周，剑桥大学的科学家们发现了一种在癌细胞中更常见的遗传模式，这可能解释了为什么癌症会表现出异常的生长模式。这种结构是DNA四联体，是DNA的双螺旋结构，它们似乎影响着基因的开启或关闭。Chris Smith采访了发现它们的Shankar Balasubramaniam。

每个人都知道沃森和克里克1953年在剑桥发现的双螺旋结构，它的出现是因为有两条DNA链，有四个字母，它们以一种特殊的方式相互交流——Gs、Cs、Ts和As。

克里斯:它看起来就像一个扭曲的梯子，不是吗?

是的，它就像一个螺旋楼梯。现在我们在实验室里研究的是四螺旋结构;你可以把它想象成一个有四股而不是两股的梯子。

克里斯-我只是想想象一下。

这个结构本身如果你能想象一个立方体你把上半部分和下半部分以相反的方向扭曲这就是它的样子。它就像一个结，它不是一个连续的结构，它就像一个打结的折叠结构。多年来，我们在试管中知道，如果你有一些DNA富含其中一个字母(G字母)，这些类型的结构可以自发形成。我们感兴趣的是，这些结构是否真实存在:它们是否存在于细胞中，生物学中，自然界中，如果存在，它们为什么存在，在做什么?

克里斯-你是怎么做到的?

Shankar -所以我们的方法是;我们已经合成了能够识别这种结构的有机分子，所以这些分子就像探针一样，可以找到这些结构并照亮它们。我们在2013年发表了一个实验，正好是双螺旋结构发现60周年，我们在其中发现了人类细胞;我们用这些探针，你可以看到原子核里亮起的小斑点，这些斑点就是这些结构形成的地方。

克里斯-但这并不能告诉我们它们是否只是一个人工制品，它们是否真的存在或者它们是否真的对细胞有影响，对吧?

Shankar -所以为了开始观察是否有什么功能在起作用我们用了两种方法。一是找出这些物质形成的地点和时间这也是这篇最新论文所探索的。我们用同样的探针来精确定位这些结构形成的位置。我们的方法是用探针连接到这些结构形成的地方，然后我们用解码DNA的方法，给它排序，找出这些东西在基因组中形成的确切位置。我们已经做到了这一点，首先我们发现它们形成于控制基因开启或关闭的基因组部分。它们非常重要，因为取决于基因是否以特定的模式打开或关闭，细胞采取特定的状态，身体不同部位的不同细胞有不同的基因打开和关闭的模式。

克里斯-这是因果关系吗，可能是DNA中的某些东西发生了变化导致其中一种结构出现这就像一个标志，表明DNA发生了变化或者DNA周围的蛋白质发生了变化，还是将其中一种结构放入DNA中会使DNA改变其行为?

这是一个很好的问题，也是一个很难用实验来解决的问题。我们最接近的结果是我们展示了如果你有一个我们合成的小分子与这些结构结合，它们也会使它们的寿命比正常情况下更长。我们已经证明，至少在少数情况下，我们可以通过添加这些分子来改变基因开启或关闭的模式。所以这表明它们实际上有可能在细胞中引起某种机械效应。

Chris -如果他们这么做了，把这个等式翻转过来，我能不能拿一个有问题的细胞改变它的结构模式来纠正这个细胞的问题比如说，如果一个细胞癌变了?

尚卡尔:这是一个非常有趣的建议，我们正在更详细地探索它，特别是在癌症领域。这在癌症领域很有趣因为我们看到的这种现象似乎在癌症相关基因中比在非癌症相关基因中更常见。所以我们有一个有效的假设，这些过程中的大多数都与癌症基因有关，如果我们能以你所描述的方式操纵它们，也许在其中有一些策略可以被利用，用于治疗。