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新发现镜像DNA能用于治癌

德国柏林NOXXON制药公司和丹麦奥尔胡斯大学的研究人员合作,发现了一种镜像对称的DNA分子,它不会被免疫系统识别,也不会被酶分解,可以在体内长期存活。这项成果可为利用基因技术治疗癌症等疑难疾病开辟新的途径。

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自然界里对称现象起着重要的作用,在人类和动物世界里到处可以看到对称现象,两条胳膊、两条腿、两个鼻孔、两个肺叶、一张漂亮对称的脸。然而抛开人体的外观,在构成人类基因的微观物质世界里,对称现象似乎并不那么明显,核苷酸和氨基酸是构成DNA、RNA和蛋白质的基本元素。科学家希望了解DNA分子是否也有镜像对称,如果有会有什么影响。


柏林NOXXON制药公司和丹麦奥尔胡斯大学的研究人员经过长期研究,发现了一种新的类核酸适体,这种适体是作为DNA一部分的单链分子。天然的适体是由D-核苷酸组成,研究人员发现的这种适体包含了D-核苷酸和L-核苷酸。L-核苷酸从组成上与天然的D-核苷酸没有两样,唯一的区别是前者为后者的对称镜像。


研究人员长期以来在研究如何有效利用适体来抵御疾病,然而,通常适体会很快被人体免疫系统识别,并当作危险物而迅速被特定的酶所降解。但这种镜像适体不会被免疫系统识别,也不会被酶分解,可以在体内长期存活,科学家可以利用这一特性来治疗疾病。


一个例子是NOXXON公司研发的镜像适体可以对人体内蛋白质中的C5a分布起抑制作用。C5a在抗感染和炎症方面起着重要作用,当人得病时,C5a能结合到肥大白细胞上,引起组胺有效释放。但太多的C5a分布,也会使病人出现严重的并发症,并可能导致严重感染。此外,小鼠实验显示,C5a还会促使肿瘤生长,对肺炎导致的器官衰竭也有作用。


NOXXON公司的法特博士与奥尔胡斯大学分子生物研究所科学家一起,找到了一种可以与C5a结合的对称镜像分子,使其与C5a结合在肥大白细胞上,来抑制过量组胺释放和遏制炎症。


法特表示:“在研究中面临的一个难题是,我们用来分析核苷酸结构的计算机程序是针对D-核苷酸设计的,而现在要针对D-核苷酸的镜像L-核苷酸设计,需要重新转换程序。”最终他们完成了这项程序转换,并利用X射线拍摄到C5a与肥大白细胞的结合,以及与C5a结合的镜像分子的原子结构。该研究结果显示,在天然的DNA和RNA分子上可以形成完美的镜像分子。



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