美國科學(xué)家在7月21日出版的《科學(xué)》雜志上撰文指出，他們找到了DNA的第7種、第8種堿基，并在人體胚胎干細胞和實(shí)驗老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現了這兩個(gè)堿基的蹤跡。科學(xué)家們指出，最新發(fā)現對干細胞和癌癥研究非常重要。

    幾十年來(lái)，科學(xué)家們一直認為DNA中只包含有4種堿基：腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，這4種堿基已成為我們對基因代碼如何形成生命的認識的基礎。然而不久前，科學(xué)家們將堿基的數量擴展到了6種（第5種堿基：5-胞嘧啶甲基，第6種堿基：5-胞嘧啶甲基羥基）。

    現在，北卡羅來(lái)納大學(xué)醫學(xué)院生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授張毅（音譯）領(lǐng)導的研究（http://www.chemdrug.com/）團隊則表示，他們已經(jīng)發(fā)現了DNA的第7種堿基5-胞嘧啶甲酰（5-formylcytosine）和第8種堿基5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine）。科學(xué)家指出，最新的這兩種堿基實(shí)際上都是胞嘧啶經(jīng)由Tet蛋白修改后得到的“變身”。Tet蛋白是一種分子實(shí)體，其在DNA脫甲基過(guò)程和干細胞重新編程方面起關(guān)鍵作用。

    此前，科學(xué)家們已對第5種堿基有所了解——當一個(gè)化學(xué)標簽或甲基被固定到一個(gè)胞嘧啶上時(shí)，第5種堿基就會(huì )出現。這個(gè)甲基化作用同基因沉默有關(guān)，因為它會(huì )導致DNA的雙螺旋折疊得更加緊密。

    去年，張毅團隊報告稱(chēng)，在一個(gè)4步反應的第一步，Tet蛋白能將第5種堿基轉變?yōu)榈?種堿基，但他們沒(méi)有再接再厲，繼續進(jìn)行該實(shí)驗，導致他們與第7種、第8種堿基“失之交臂”。

    研究團隊最終發(fā)現，問(wèn)題不在于Tet沒(méi)有參與第二步和第三步，而是他們的實(shí)驗工具的敏感度不足以探測到兩種新堿基的存在。因此，他們重新設計了實(shí)驗并探測到了最新的兩種DNA堿基，并在人體胚胎干細胞和實(shí)驗老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現了它們的蹤跡。

    張毅表示：“新堿基代表了DNA脫甲基過(guò)程中的一個(gè)中間狀態(tài)。通過(guò)去甲基化或重新激活DNA甲基化所沉默的腫瘤抑制基因，它們可能為干細胞重新編程和癌癥研究提供非常重要的信息。”

    這項研究結果讓遺傳學(xué)的視野從4堿基跨越到了8堿基的時(shí)代，催生了生物化學(xué)研究的新領(lǐng)域：一方面，生物的遺傳密碼和基因與堿基數量高度相關(guān)，如按傳統4種堿基計算，人的DNA共有30億個(gè)遺傳密碼排列組成的20000多個(gè)基因，現在堿基數量成倍增加，先前的研究結果就需要修正；另一方面，盡管已經(jīng)發(fā)現Tet蛋白能夠促使堿基轉化，但必須探索具體的轉化機理，才能真正對干細胞重新編程和癌癥研究發(fā)揮作用。