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新發(fā)現(xiàn)鏡像DNA能用于治癌
- 發(fā)布時(shí)間:2015-06-09 01:30:37 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 責(zé)任編輯:羅伯特
科技日?qǐng)?bào)柏林6月8日電 (記者顧鋼)德國(guó)柏林NOXXON制藥公司和丹麥奧爾胡斯大學(xué)的研究人員合作,發(fā)現(xiàn)了一種鏡像對(duì)稱的DNA分子,它不會(huì)被免疫系統(tǒng)識(shí)別,也不會(huì)被酶分解,可以在體內(nèi)長(zhǎng)期存活。這項(xiàng)成果可為利用基因技術(shù)治療癌癥等疑難疾病開(kāi)辟新的途徑。
自然界里對(duì)稱現(xiàn)象起著重要的作用,在人類和動(dòng)物世界里到處可以看到對(duì)稱現(xiàn)象,兩條胳膊、兩條腿、兩個(gè)鼻孔、兩個(gè)肺葉、一張漂亮對(duì)稱的臉。然而拋開(kāi)人體的外觀,在構(gòu)成人類基因的微觀物質(zhì)世界里,對(duì)稱現(xiàn)象似乎并不那么明顯,核苷酸和氨基酸是構(gòu)成DNA、RNA和蛋白質(zhì)的基本元素??茖W(xué)家希望了解DNA分子是否也有鏡像對(duì)稱,如果有會(huì)有什么影響。
柏林NOXXON制藥公司和丹麥奧爾胡斯大學(xué)的研究人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,發(fā)現(xiàn)了一種新的類核酸適體,這種適體是作為DNA一部分的單鏈分子。天然的適體是由D-核苷酸組成,研究人員發(fā)現(xiàn)的這種適體包含了D-核苷酸和L-核苷酸。L-核苷酸從組成上與天然的D-核苷酸沒(méi)有兩樣,唯一的區(qū)別是前者為后者的對(duì)稱鏡像。
研究人員長(zhǎng)期以來(lái)在研究如何有效利用適體來(lái)抵御疾病,然而,通常適體會(huì)很快被人體免疫系統(tǒng)識(shí)別,并當(dāng)作危險(xiǎn)物而迅速被特定的酶所降解。但這種鏡像適體不會(huì)被免疫系統(tǒng)識(shí)別,也不會(huì)被酶分解,可以在體內(nèi)長(zhǎng)期存活,科學(xué)家可以利用這一特性來(lái)治療疾病。
一個(gè)例子是NOXXON公司研發(fā)的鏡像適體可以對(duì)人體內(nèi)蛋白質(zhì)中的C5a分布起抑制作用。C5a在抗感染和炎癥方面起著重要作用,當(dāng)人得病時(shí),C5a能結(jié)合到肥大白細(xì)胞上,引起組胺有效釋放。但太多的C5a分布,也會(huì)使病人出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥,并可能導(dǎo)致嚴(yán)重感染。此外,小鼠實(shí)驗(yàn)顯示,C5a還會(huì)促使腫瘤生長(zhǎng),對(duì)肺炎導(dǎo)致的器官衰竭也有作用。
NOXXON公司的法特博士與奧爾胡斯大學(xué)分子生物研究所科學(xué)家一起,找到了一種可以與C5a結(jié)合的對(duì)稱鏡像分子,使其與C5a結(jié)合在肥大白細(xì)胞上,來(lái)抑制過(guò)量組胺釋放和遏制炎癥。法特表示:“在研究中面臨的一個(gè)難題是,我們用來(lái)分析核苷酸結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)程序是針對(duì)D-核苷酸設(shè)計(jì)的,而現(xiàn)在要針對(duì)D-核苷酸的鏡像L-核苷酸設(shè)計(jì),需要重新轉(zhuǎn)換程序。”最終他們完成了這項(xiàng)程序轉(zhuǎn)換,并利用X射線拍攝到C5a與肥大白細(xì)胞的結(jié)合,以及與C5a結(jié)合的鏡像分子的原子結(jié)構(gòu)。該研究結(jié)果顯示,在天然的DNA和RNA分子上可以形成完美的鏡像分子。
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