恶性肿瘤是当前严重影响人类健康、威胁人类生命的主要疾病之一，其早期检测及诊断对于降低患者死亡率与改善治疗效果有重大意义。而在众多检测靶点中，对于癌变细胞DNA变化的检测，是最直接、可靠、早期的检测方式之一。

G-四链体是由富含鸟嘌呤的DNA序列形成的一种特殊二级结构，其形成、解聚以及不同结构之间的转变涉及到体内一系列与肿瘤发生发展密切相关的过程的调控。在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，化学所分子动态与稳态结构国家重点实验室唐亚林研究员课题组多年来致力于菁染料超分子聚集体识别和标记肿瘤相关DNA结构的研究工作，在识别特定结构DNA G-四链体方面取得了系列进展（J. Phys. Chem. B., 2008, 112, 8783-8787; Chem. Comm., 2009, 1103-1105）。韦顿-赫德克大学的Hans J. Lipps教授和剑桥大学的Daniela Rhodes教授在其综述中评述了这一成果，“为进一步认识人体端粒序列中的G4结构提供了新的证据和方法”(Trends in Cell Biology, 2009, 19(8), 414-422)。

课题组研究人员将这一检测技术成功应用于实际生理条件，在溶液体系和界面体系实现了对特定DNA G-四链体结构的识别（Anal. Chem., 2010, DOI: 10.1021/ac1017716），在上述工作基础上，该课题组通过对染料分子的结构设计，实现了在分子水平上对平行/混合结构的DNA G-四链体的高特异性、高灵敏性识别。该成果发表在在国际核酸领域最重要期刊之一Nucleic Acids Research（2010, 38, 1022-1033）（IF 7.479）上，受到国内外同行的关注。

这一技术为特定DNA结构的识别与标记提供了新的思路，有望应用于临床肿瘤早期预警与诊断。目前课题组正在与医院合作，将这一技术用于临床样本的检测及相关试验，已取得进展。

菁染料聚集体在溶液和界面识别特定DNA G-四链体结构示意图

分子动态与稳态结构国家重点实验室

2010年11月12日