何 苗， 王 涛

(1. 中国科学院强磁场科学中心， 合肥 230031； 2. 中国科学技术大学 科学岛分院， 合肥 230026)

端粒是真核细胞染色体末端的核酸蛋白复合体，维持染色体的稳定和完整。正常细胞的端粒长度随细胞分裂次数增长而逐渐变短，被称作细胞分裂的“有丝分裂钟”[1]。在大多数真核生物中，端粒DNA由5～8nt富含连续鸟嘌呤(G-rich)的串联重复序列组成[2-3]，可以形成G-四链体结构。该结构由两层或两层以上的G-四分体通过π-π堆积形成，每个四分体又由Hoogsteen氢键将4个鸟嘌呤排列在一个环状平面上所构成。目前，已有研究表明真核生物端粒序列在体内、体外均可形成G-四链体结构[4-7]。该结构可以通过阻止端粒酶和相关蛋白与端粒结合来抑制端粒延伸[8-9]，也可以作为端粒加帽结构维持端粒的稳定[6]。

Azzalin等报道端粒可以转录出具有GGGUUA重复序列的非编码端粒RNA TERRA(Telomeric repeat-containing RNA)，并定位于端粒[10]，推翻了端粒区不能转录的传统认知。 随后相继有NMR和晶体学研究证明，TERRA自身也可以在体内和体外形成G-四链体结构[11-15]，其同样可以抑制端粒酶功能，并阻止染色体末端融合和细胞衰老[16]。

G-四链体可以由1条或多条独立的DNA(或RNA)链形成[17]，所以在均含有连续鸟嘌呤串联重复序列的端粒DNA和TERRA之间，存在形成DNA-RNA G-四链体复合物的可能性(图1)。近年来已有报道通过点击化学[18]和CD[19]等方法证明人源端粒区DNA和TERRA可以形成(2+2)分子间G-四链体复合物，这种复合物为TERRA提供了一种与端粒DNA相互作用的方式[20]。因此，研究端粒DNA-RNA G-四链体复合物的结构和性质，可以为TERRA与端粒DNA的结合方式以及TERRA维持端粒稳定性的方式提供新的见解。……