部分特殊结构　DNA与疾病有关

　　
　　2004年7月28日，DNA双螺旋结构的发现者之一弗朗西斯·克里克在美国加州溘然长逝。在科学巨匠逝去之时，人们自然对双螺旋结构再次给予了极高的评价，甚至不乏溢美之辞。有人认为，由于DNA双螺旋结构的发现，现代分子生物技术才开始走向成熟并能登上科学的神圣殿堂，而且为千千万万人带来福音，例如各种药物和生物制品等等。　　

　　然而，是不是所有生物和人类的遗传物质DNA就只有双螺旋这样一种结构呢？当出现了与经典的DNA双螺旋结构不一样的其他DNA结构时，我们又如何待它们呢？　

　　DNA不仅可以是双螺旋，也可以是三螺旋，还可以是各种各样甚至千奇百怪的折叠弯曲。　　

　　其实，根据生物多样性的现实存在，以及参差多态的原理就可以推论，DNA并非只有双螺旋一种结构。而研究人员也已经发现，DNA目前至少有9种特殊结构，而且随着研究的深入，发现的DNA结构还会增多。相对于现有的经典的双螺旋DNA结构，其他的DNA结构也许处于非主流地位，但这并不意味着它们不重要。　　

　　其它结构的DNA对我们认识人和生物的多样性和生命现象的多样性具有关键的作用，至少可以让我们理解和治疗疾病、开发新药并理解生命的本质究竟是什么。　

　　很多研究证明，DNA不仅可以是双螺旋，也可以是三螺旋，还可以是各种各样甚至千奇百怪的折叠弯曲。过去人们以为双螺旋以外的DNA只是实验室中制造出来的怪胎，不会存在于活体生物中。但实际上，各种各样的DNA结构不仅存在于活体细胞中，而且具有特殊的意义，至少可以深刻地解释我们还知之不多的疾病，如癌症、精神分裂症和孤独症等。　　

　　而且，人体DNA还可以以多种多样的三螺旋结构重叠起来，形成结节DNA，因为当双螺旋体的一部分解开时，其中一条DNA链可以折叠回去，以特殊的碱基配对形式与没有解开螺旋的部分配对，也就形成了三螺旋。两条或两条以上的三螺旋就形成了结节DNA。　　

　　那么，非双螺旋结构的DNA为我们提供了什么信息呢？还是以一种称为“脆性X综合征”的神经疾病的病因发现为例来加以说明吧。　　

　　特殊DNA结构存在于人的活体细胞中，通常是疾病的根源。　　

　　1991年，不止一个国家的研究人员发现，脆性X综合征是因为一条DNA链上的CGG 3个碱基多次重复所致。这样的多次重复阻止了体内某种正常基因的复制，因而造成脆性X综合征（DNA的碱基对中包含四个碱基，分别为腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C和胸腺嘧啶T，而且碱基配对原则是A与T，C与G）。


　　在正常情况下，健康人体内也有这样的碱基重复，但通常低于40次，最多不超过200次。不过，如果这种碱基重复上升到230至1000次之间，就会产生脆性X综合征。而大量重复的碱基首先导致DNA结构的变化，从而造成功能的变化，也就形成了疾病。所以，DNA链上的碱基排序是决定DNA结构的关键，结构变化了，功能也就不一样了。

　　同样，2004年3月，美国南加州大学的迈克尔·利伯也发现，除双螺旋之外，特殊的DNA结构也存在于人的活体细胞中，但这通常是疾病的根源。比如，他发现，18号染色体（即DNA）有一个部位总是发生断裂。在试管中对此染色体检测发现，断裂部位有几段单链DNA。对活体细胞中的这些染色体部位进行检测也发现了单链DNA的存在。而在这些部位的非配对碱基表明存在特殊的DNA结构。当然利伯认为还要做更多的研究才能确定特殊的DNA结构是什么样子，但可以推论它们与癌症有关。

　　但在自然界甚至不同的人和生物中，除了双螺旋DNA结构外，很有可能存在也是正常的而非异常致病的DNA结构。也就是说，双螺旋并不是惟一的DNA结构，而且非双螺旋的DNA结构也并非只意味着疾病，同样可能是一种自然状态。

　　对DNA非双螺旋结构的发现必将开辟分子生物学的新天地。

　　那么，我们应当如何看待这些形形色色的非双螺旋DNA结构呢？参差多态和生物多样性其实就已经是自然为我们指明的一种方向。

　　承认并在研究中加深对非双螺旋DNA结构和功能的认识，并给予它们以双螺旋结构同样的地位是专业人员和公众应当具有的态度。因为，正如美国得克萨斯农业和机械化大学的罗伯特·韦尔斯所说，各种DNA结构都很重要，我不认为它们出现在这个世界上只是为了博分子生物学家一笑。我认为它们的存在必然有其理由。我们面临的挑战是发现这个理由。

　　可以说，对DNA非双螺旋结构的发现必将开辟分子生物学的新天地，至少让人们更能明了癌症、精神分裂症和孤独症等的机理，并同时把双螺旋和非双螺旋的各种DNA结构看成是组成这个世界的必不可少的多元要素，这样我们的世界才会充满生机和丰富多彩，正如人们今天正式承认同性恋也是一种正常的性指向一样。（2004年08月31日）