在1月7日的“ 通信生物學(xué)”雜志上，InsideOutBio的研究人員認(rèn)為，反向扭曲的一種不同尋常的DNA可能有助于阻止垃圾DNA對(duì)人類基因組的入侵。這種機(jī)制隨后演變成一種防御現(xiàn)代病原體的機(jī)制。在其進(jìn)化過程中，人類基因組受到屬于Alu家族的垃圾成分的攻擊。這些元素唯一知道如何做的就是一遍又一遍地復(fù)制自己。它們進(jìn)入無限循環(huán)的DNA插入，??轉(zhuǎn)錄成RNA，然后將RNA復(fù)制回DNA。它們優(yōu)先歸巢于活性基因，從而保證它們轉(zhuǎn)錄回RNA。在這個(gè)過程中，垃圾元素以一種對(duì)物種可能致命的方式破壞它們侵入的基因。如果不加以控制，垃圾元素是一種存在的威脅。人類如何在這次襲擊中幸存下來?

在1月7日的通訊生物學(xué)雜志上艾倫·赫伯特(Alan Herbert)認(rèn)為，一種具有反向扭曲的不尋常形式的DNA可能會(huì)提供答案。DNA的不尋常之處在于兩條DNA鏈形成左手階梯，而Watson和Crick DNA則是右撇子。左手構(gòu)象稱為Z-DNA，它結(jié)合了一種同樣不尋常的酶ADAR1，它將雙鏈RNA中的“A”字母改為等同于“G”字母。諸如此類的RNA編輯事件破壞了垃圾元素?zé)o意義地復(fù)制自身的能力。ADAR1以其Z結(jié)合域?yàn)榘袠?biāo)。該酶利用垃圾序列中的易損性，有利于在轉(zhuǎn)錄過程中形成左旋Z-DNA并形成左旋Z-RNA，因?yàn)檗D(zhuǎn)錄本折回自身以啟動(dòng)將自身DNA拷貝插入其中基因組。

在現(xiàn)代，Z-binding ADAR1已被用于調(diào)節(jié)先天免疫系統(tǒng)。通過停用由殘余垃圾DNA產(chǎn)生的雙鏈RNA和由引起天花的病毒引起的雙鏈RNA，ADAR1調(diào)節(jié)干擾素響應(yīng)基因的激活，確保先天免疫系統(tǒng)反應(yīng)具有正確的量級(jí)。只有長(zhǎng)形式的Z結(jié)合形式的ADAR1才能調(diào)節(jié)干擾素的產(chǎn)生。如果不這樣做會(huì)導(dǎo)致Aicardi-Goutières綜合癥。ADAR1還與DICER1配對(duì)，DICER1是RNA干擾途徑的關(guān)鍵部分，對(duì)于滅活A(yù)lu片段和病毒也很重要。ADAR1的Z結(jié)合可能是將DICER酶靶向垃圾元件的關(guān)鍵。DICER1途徑的失敗與年齡相關(guān)的黃斑變性有關(guān)。

雖然取得了很大進(jìn)展，但赫伯特博士說：“目前仍有許多尚未解決的問題可通過實(shí)驗(yàn)解決。我們對(duì)Z-DNA和Z-RNA的生物學(xué)作用的理解將會(huì)隨著這些結(jié)果的出現(xiàn)而大大改善。遠(yuǎn)遠(yuǎn)表明DNA的形狀而不是其序列是編碼基因組中遺傳程序的另一種方式。令人興奮的是，認(rèn)為Z構(gòu)象可能在保護(hù)人類基因組的過程中發(fā)揮了如此重要的作用。我們的進(jìn)化。新的見解可以提高對(duì)免疫相關(guān)疾病的認(rèn)識(shí)，并有助于開發(fā)新的治療方法。例如，最近有報(bào)道稱，ADAR失活對(duì)干擾素反應(yīng)的刺激增強(qiáng)了對(duì)檢測(cè)點(diǎn)抑制劑的抗腫瘤反應(yīng)。癌癥的動(dòng)物模型。“

事故一直在發(fā)生。需要一段時(shí)間才能意識(shí)到有時(shí)候會(huì)有好的和令人驚訝的結(jié)果，特別是在科學(xué)方面。大約40年前偶然發(fā)現(xiàn)了Z-DNA。如Watson和Crick所描述的那樣，兩條DNA鏈被扭曲到左側(cè)而不是右側(cè)是不尋常的。有人問道：它只是其中之一還是大自然利用這種不尋常的形狀?起初，有很多興奮，然后與高能量Z型DNA一起工作的低迷測(cè)試了當(dāng)時(shí)可能的實(shí)驗(yàn)極限。然而，由于許多有才華的科學(xué)家的出色工作，這一進(jìn)步使Z-構(gòu)象的重要性重新成為焦點(diǎn)。赫伯特博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的搜索后發(fā)現(xiàn)了ADAR1的Z結(jié)合特性。

赫伯特博士是一名醫(yī)學(xué)博士和免疫學(xué)家，現(xiàn)在是InsideOutBio的總裁兼首席信息官，該公司正在尋求新的癌癥免疫療法，以提供長(zhǎng)期保護(hù)，防止疾病再次發(fā)生。