從轉(zhuǎn)錄的 DNA 中切除尿嘧啶會對基因表達產(chǎn)生負面影響。

尿嘧啶是 DNA 中不可避免的異常堿基，其修復是通過高效的堿基切除修復機制進行的。從基因組中去除尿嘧啶需要一系列中間產(chǎn)物，包括一個脫堿基位點和一個單鏈斷裂，然后才能重建原始 DNA 結(jié)構(gòu)。這些修復中間體對 DNA 復制有害，并且還會干擾無細胞條件下的轉(zhuǎn)錄。然而，它們與細胞轉(zhuǎn)錄的相關性尚未得到證實。
方法和結(jié)果：
在這里，我們研究了摻入報告基因載體的尿嘧啶對人類細胞基因表達的影響。表達構(gòu)建體包含與腺嘌呤相對的單個尿嘧啶（模擬 DNA 合成過程中的 dUTP 錯誤摻入）或鳥嘌呤（模擬自發(fā)胞嘧啶脫氨的產(chǎn)物）。我們沒有發(fā)現(xiàn)尿嘧啶在兩種環(huán)境中直接轉(zhuǎn)錄停滯的證據(jù)，因為含有堿基修飾的載體在遞送到細胞后的早期表現(xiàn)出未改變的增強 GFP 報告基因表達水平。然而，基因表達在隨后的幾個小時內(nèi)表現(xiàn)出進行性下降。
結(jié)論：
在 U：A 對的情況下，敲低 UNG1/2 顯著延遲了這種作用，但敲低 SMUG1 或胸腺嘧啶-DNA 糖基化酶 Uracil-DNA 糖基化酶未顯著延遲，證明是 UNG1/2 的堿基切除擾亂了受影響基因的轉(zhuǎn)錄。相比之下，U：G 構(gòu)建體表達的下降不受 UNG1/2、SMUG1 或胸腺嘧啶-DNA 糖基化酶敲低的影響，這強烈表明細胞中 U：A 和 U：G 損傷的加工之間存在很大的機制或動力學差異。

尿嘧啶的陰離子衍生物：碎裂和反應性。

尿嘧啶是陸地生命必不可少的生物分子，但幾十年來，其益生元形成機制已被證明難以捉摸。隕石已被證明含有尿嘧啶，并且星際芳香族物質(zhì)和含氮分子的豐度已得到充分證實，為尿嘧啶存在于星際介質(zhì) （ISM） 中提供了支持。尿嘧啶的離子化學可能為其益生元合成和在生命起源中的作用提供線索。生物分子的碎片化為它們的形成提供了有價值的見解。以前的研究主要集中在尿嘧啶衍生的陽離子的碎裂和反應性上。
方法和結(jié)果：
在本研究中，我們探索了去質(zhì)子化的尿嘧啶-5-羧酸及其陰離子片段，以闡明尿嘧啶形成的新試劑，并表征尿嘧啶陰離子衍生物的反應性。這些碎片的結(jié)構(gòu)是通過理論計算、進一步的碎裂、實驗酸度包圍以及與幾種已檢測和潛在的星際物質(zhì)（SO2、OCS、CS2、NO、N2O、CO、NH3、O2 和 C2H4）的反應性來確定的。在商用離子阱質(zhì)譜儀中通過碰撞誘導解離 （CID） 實現(xiàn)碎裂，并且使用該儀器的改進版測量所有反應速率常數(shù)。
結(jié)論：
實驗數(shù)據(jù)得到 B3LYP/6-311++G（d，p） 理論水平理論計算的支持。最后，討論了觀察到的碎裂和反應過程的天體化學意義。