2025年6月12日，荷兰乌得勒支大学Puck Knipscheer团队在Science 在线发表题为“RNA transcripts regulate G-quadruplex landscapes through G-loop formation”的研究论文，该研究发现RNA 转录本通过协调 G 循环的组装与分解来调控 G4 的分布格局。G 循环的组装涉及激活 ATM 和 ATR 激酶，随后由 BRCA2 和 RAD51 介导的 RNA 在 G4 链的相对一侧进行同源导向入侵。

G 循环的分解通过 DHX36-FANCJ 介导的 G4 解旋来解除 G4 结构，这会触发核酶切割以及随后由 DNA 合成引起的杂合链更新。若抑制 G 循环的分解，会导致全局 G4 和 R 循环的积累，从而引发转录组失调、复制应激和基因组不稳定。这些发现确立了一种复杂的 G 循环组装-分解机制，该机制控制着 G4 的分布格局，并对细胞稳态和生存至关重要。

真核生物的转录是一个高度受调控的过程，其目的在于确保细胞的特性得以维持。G-四链体（G4）是一种在富含鸟嘌呤的基因序列中形成的四链状替代性 DNA 结构，被认为是在活跃调控区域中含量丰富的转录调节因子。尽管哺乳动物基因组中存在超过 50 万个能够形成 G4 结构的 DNA 序列（潜在的 G4 形成序列，PQS），但实际形成的 G4 结构数量有限，并且在不同细胞类型中已经检测到了特定的 G4 子集。

G4 位置的失调会扰乱基因表达和胚胎分化，并且与神经退行性疾病、癌症和加速衰老有关。此外，转录和 DNA 复制过程中可能会自发形成 G4 结构。这些无意形成的 G4 结构以及持续存在的调控 G4 结构会导致 DNA 损伤，并与基因组缺失和重排相关，进一步凸显了 G4 结构调控的重要性。

目前，对于如何控制 G4 结构以防止转录失调和基因组不稳定尚缺乏了解。G4 结构通常会与 R 环结构相邻出现，这种结构由 RNA-DNA 杂合物和一个偏移的 DNA 链组成。这些 R 型环被推测能够通过稳定位于 G4 链对面的 RNA-DNA 杂合物来增强 G4 的转录调控功能。然而，这种被称为 G 型环的结构尚未在细菌之外得到直接验证。相比之下，R 环也会通过未知机制在异位诱导的 G4 邻近区域形成，并导致这两种结构迅速解离。近端的 R 环如何控制 G4 的命运以及 G 环是否是这一过程所必需的，目前仍不清楚。

该研究利用非洲爪蟾卵提取物和哺乳动物细胞模型，揭示了控制全基因组 G4 景观的复杂机制。G4 被视为 DNA 损伤，触发与 G4 相反方向的同源导向 RNA 入侵，并形成“G 环”结构。这种结构的受控分解会导致 G4 的消解和含有 RNA 的链的更新。这表明 RNA 转录本在恢复基因组结构以及维持其完整性和功能方面发挥着作用。