所謂的 i-motifs 是在人類細胞核中形成的結狀 DNA 結構，被認為提供關鍵的基因組調控。在新的研究中，來自美國的科學家加文醫學研究所以及其他地方使用免疫沉澱和下一代測序來鑑定人類 DNA 中的 i-motif 結構。
佩納·馬丁內斯等人。在三種人類細胞系中觀察到總共 53,000 個 i-motif：MCF7、U2OS、HEK293T。圖片來源：佩尼亞·馬丁內斯等人.，兩個：10.1038/s44318-024-00210-5。
是與標誌性雙螺旋形狀不同的 DNA 結構。
當同一DNA鏈上的胞嘧啶字母彼此配對時，它們就形成了，形成了從雙螺旋突出的四鏈扭曲結構。
2018 年，加文醫學研究所的科學家首次使用他們開發的用於識別和附著 i-motif 的新抗體工具直接可視化活體人類細胞內的 i-motif。
這項新研究以這些發現為基礎，通過部署這種抗體來識別整個基因組中的 i-motif 位置。
“在這項研究中，我們繪製了人類基因組中 50,000 多個 i-motif 位點，這些位點出現在我們檢查的所有三種細胞類型中，”該研究的資深作者、加文醫學研究所的 Daniel Christ 教授說。
“對於 DNA 結構來說，這是一個非常高的數字，而細胞中的 DNA 結構曾經被認為是有爭議的。”
“我們的研究結果證實，i-motifs 不僅是實驗室的好奇心，而且廣泛存在——並且可能在基因組功能中發揮關鍵作用。”
研究人員發現，i-motifs並不是隨機分散的，而是集中在基因組的關鍵功能區域，包括控制基因活性的區域。
“我們發現 i-motifs 與在細胞週期特定時間段高度活躍的基因相關，”同樣來自加文醫學研究所的第一作者 Cristian David Peña Martinez 博士說。
“這表明它們在調節基因活性方面發揮著動態作用。”
“我們還發現 i-motifs 在癌基因的啟動子區域形成，例如MYC癌基因，編碼癌症最臭名昭著的“不可成藥”靶標之一。 ”
“這提供了一個通過 i-motif 結構靶向疾病相關基因的令人興奮的機會。”
該研究的合著者、加文醫學研究所的研究員 Sarah Kummerfeld 博士說：“i-motif 在這些涉及難以治療的癌症的‘聖杯’序列附近廣泛存在，為新的診斷和治療方法開闢了新的可能性。”
“有可能設計出針對 i-motif 的藥物來影響基因表達，這可以擴大當前的治療選擇。”
團隊的結果發表於EMBO期刊。
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克里斯蒂安·大衛·佩納·馬丁內斯等人。人類基因組 DNA 廣泛散佈著 i 基序結構。EMBO J，2024 年 8 月 29 日在線發布；號碼：10.1038/s44318-024-00210-5
