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好消息!环状DNA测序又有新工具

2020年05月21日 09:13:29来源:化工仪器网点击:4055
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艾卡(广州)仪器设备有限公司(德国IKA/艾卡)
  【化工仪器网 时事热点】DNA,也被人们称为脱氧核糖核酸,我们知道,生物细胞内含有四种重要的生物大分子,这四种的其中之一便是核酸。DNA是由重复的核苷酸单元组成的长聚合物,也是核酸中的一种。DNA携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息,是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。在细胞分裂之前,DNA在复制过程中,复制了生物体的遗传信息,正是因为它含有着完整的遗传信息,才不断被人们进行研究。
 
  起初,人们还没有DNA这个概念的时候,瑞士生物化学家弗里德里希·米歇尔就已经从手术绷带的脓液中,将这种物质分离出来。但当时并不称之为DNA,而是由于这种微观物质位于细胞核中,被大家称为核蛋白,那时已是150多年前。在这件事之后,人们就如同打开了新世界的大门,一批一批的科学家投身于基因的学科研究中。
 
  之后,又历经90年的探索,马修·梅瑟生与富兰克林·史达在实验中,确认了DNA拥有的复制机制,并启发了后来的克里克团队,得出遗传密码是由三个碱基以不重复的方式所组成的,称之为密码子。后来,一些科学家于1961年解出了这些密码子所构成的遗传密码。因此,现代基因测序工程也逐渐展开。
 
  目前的研究结果把DNA分为单链DNA、闭环DNA和垃圾DNA三种,而其中单链DNA被研究的更多,测序方法和和科技手段也较为多样化。但是,一直以来,人们对于环状DNA的研究一直较少,原因是由于缺乏有效的方法来进行研究和测序,使得这个方面的进展屡屡受到阻碍。
 
  据了解,环状DNA在细菌和病毒的基因组中很常见。环状DNA是指位于染色体外的闭合环形DNA结构。和游离的线性DNA相比,这种环形DNA不易被核酸酶降解,结构上更加稳定。并且,环状DNA 还广泛存在于包括人类的各种真核生物中,具有很高的组织和疾病特异性。
 
  近期,科学家又在人和植物的细胞核内发现了大量环状DNA,还在癌细胞中发现了这一不被人们重视的环状DNA,经过专家推断,它甚至可能与癌细胞的快速繁殖能力有一定相关性。虽然传统观点一直认为真核基因组通常形成稳定的线性染色体,但新的研究表明,无论是在正常体细胞还是癌细胞中,都存在大量染色体外环状DNA,甚至储存着更多的基因信息。
 
  基于此,科学家们近几年开始着手调查环状DNA在癌症中的作用,且攻克对其的测序技术难关。功夫不负苦心人,据物理学家组织网报道,5月14日,加拿大一名生物学家发明了一种新工具,这一工具名为CIDER-Seq,可对环状DNA进行测序。事实上,他们是基于分子生物学和生物信息学的知识上,设计出的新算法,并用这个算法,在实验中获得了环状DNA的完整序列。这种技术目前已被研究者发表于网络上,供其他科学家分析环状DNA序列。
 
  此番,新工具突破了原本人们在环状DNA测序中的技术难题,或将为科学家之后的研究提供更丰富、更准确的数据。因为现在研究还得出,许多农作物感染的病毒都拥有环状DNA,这一新技术也能为农业发展带去好处。不仅如此,拓展的环状DNA研究领域还有望促进人们针对病毒、农业甚至癌症的研究。
 
  众所周知,眼下是生物学飞速发展的时代,作为生物学一大热点的DNA测序技术,还在不懈地更新着,帮助科学家从DNA序列中挖出更多的秘密。诚如人类基因组研究的知名专家、美国塞莱拉公司首席科学家克雷格·文特尔所言:破译基因组密码的意义就如同在刚发现电的那个时代,没有人能想象出个人电脑、互联网一样。相信未来,测序技术的开发与进步,能够将人们的生活品质提升至更高的高度。
 
  资料来源:科技日报、百度百科、生物通

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