Browsing by Author "王鴻仁"

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    鹽類濃度對神經退化性疾病相關的 CAG 與 CTG 重複序列之DNA髮夾結構動態轉換的影響
    (2020) 王鴻仁; Wang, Hong-Ren
    三核苷酸重複序列 (Trinucleotide repeats; TNR) 的不正常擴張會引發多種神經退化性遺傳疾病，其中有許多疾病是由 CAG/CTG 重複序列不正常擴張引起的，例如亨丁頓舞蹈症 (Huntington’s Disease)。由於 TNR 會形成髮夾結構且具有構型間滑動重組的特性，使 DNA 在複製、修復和重組過程中發生錯誤而造成序列擴張。本研究利用單分子螢光共振能量轉移光譜，以氯化鈉濃度為操縱變因，探討奇數重複次數 (CAG)n 與 (CTG)n 序列之動態結構轉換。在低氯化鈉濃度下，可觀察到 (CAG)n 序列傾向形成尾端單組 CAG 序列突出、由四個核苷酸組成環的懸垂髮夾結構，且可能因髮夾結構尾端不穩定而造成其部分打開，但並未觀察到兩端對齊、由三個核苷酸組成環的鈍端髮夾結構。而在較高氯化鈉濃度下，除了使 (CAG)n 序列髮夾結構局部打開之速率常數明顯下降，還出現類似於 (CTG)n 序列之懸垂與鈍端髮夾結構動態結構轉換。我們認為鈉離子可以中和 DNA 磷酸根的負電荷，使鹼基配對作用力更穩定，因此氯化鈉濃度越高，(CAG)n 序列髮夾結構越不容易打開。另外由於 A-A 錯誤配對較 T-T 錯誤配對不穩定，在低氯化鈉濃度下 CAG-CAG 配對無法支撐由三核苷酸組成且較不穩定的環狀結構，因此較不傾向形成鈍端結構，而隨著氯化鈉濃度越高，CAG-CAG 配對穩定性越高，使其有機會生成鈍端結構，因此可觀察到類似於 (CTG)n 序列的動態結構轉換，且在 (CTG)n 序列中亦觀察到當氯化鈉濃度增高，構型間的平衡偏向鈍端結構的現象。因此我們結論 TNR 髮夾結構的莖 (stem) 穩定性可由氯化鈉濃度調控，而影響其動態髮夾構型重組。