生物通报道：“F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。

来自中科院动物研究所的研究人员发现转录能够远程诱导DNA产生G-四链体结构，这表明基因组DNA双链中下游基因的转录能够远距离地影响和调节上游DNA的结构和相关的生物学功能。这一研究成果得到科技部973国家重点项目、国家自然科学基金的资助，公布在Nucleic Acids Research杂志上

含有连续鸟嘌呤碱基的核苷酸能够形成G-四链体结构，倾向形成G-四链体结构的序列(PQS)广泛分布在原核生物和真核生物的基因组中，G-四链体结构参与一些重要的生理和病理过程，如DNA的复制，转录和癌症的发生等。然而对于G-四链体结构如何在基因组中产生这一问题仍然不清楚。

在这篇文章中，研究人员发现双链DNA转录过程中在RNA聚合酶后方形成的负超螺旋能够诱导产生G-四链体结构。进一步的结果表明转录诱导G-四链体的产生可以有效地在远离转录起始位点数千碱基的地方发生，同时改变上游地区蛋白质对DNA的识别和相互作用。

这一特性提示基因组DNA双链中下游基因的转录能够远距离地影响和调节上游DNA的结构和相关的生物学功能。或者说能够形成G-四链体结构的序列作为感应元件能够远距离感应下游转录事件的发生，所形成的G-四链体结构进一步作为调控元件调控基因的转录或其它生理活动。

与这一特性相对应，研究人员利用生物信息学的方法，发现恒温动物中能够形成G-四链体结构的序列富集在基因的上游，但是在基因的下游几乎不存在富集现象。它表明这些功能为进化所选择。

“Faculty of 1000 Biology”创办于2002年1月，是一种在线科研评价系统，其推荐原则立足于论文本身的科学意义而非发表在什么杂志上。该系统根据全球2300多名资深科学家的意见，提供对近期发表的生物科学论文的快速评论，目的是帮助广大科研人员遴选和发现有价值的研究工作。该机构专家根据论文对当前世界生物医学和临床实践的贡献程度和科学价值，每年对全球SCI文章总数不足千分之二的优秀精品医学论文进行推荐和点评，并赋予“F1000论文”称号向医学界推荐，涵盖了医学各个学科，是一项很高的学术荣誉。

（生物通：万纹）

原文摘要：

DNA G-quadruplex formation in response to remote downstream transcription activity: long-range sensing and signal transducing in DNA double helix

G-quadruplexes, four-stranded structures formed by Guanine-rich nucleic acids, are implicated in many physiological and pathological processes. G-quadruplex-forming sequences are abundant in genomic DNA, and G-quadruplexes have recently been shown to exist in the genome of mammalian cells. However, how G-quadruplexes are formed in the genomes remains largely unclear. Here, we show that G-quadruplex formation can be remotely induced by downstream transcription events that are thousands of base pairs away. The induced G-quadruplexes alter protein recognition and cause transcription termination at the local region. These results suggest that a G-quadruplex-forming sequence can serve as a sensor or receiver to sense remote DNA tracking activity in response to the propagation of mechanical torsion in a DNA double helix. We propose that the G-quadruplex formation may provide a mean for long-range sensing and communication between distal genomic locations to coordinate regulatory transactions in genomic DNA.

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