除了傳統的DNA雙螺旋，富含鳥嘌呤的核酸分子可以形成四股鏈的G-四鏈體結構。能夠形成G-四鏈體的序列在基因組DNA中廣泛存在並在恒溫動物啟動子附近聚集。這一現象提示G-四鏈體具有調控基因表達的生物學功能。在過去20餘年中，人們所研究的核酸G-四鏈體（經典G-四鏈體）主要是由4段含有3個及以上連續G的分子內結構。 

　　譚錚研究組於2013年報道發現了一種在轉錄中由DNA非模板鏈和所轉錄的RNA共同形成的新型G-四鏈體結構，即DNA:RNA雜合G-四鏈體。研究組最近又發現一種具有環境響應能力的新型核酸G-四鏈體結構。這種新G-四鏈體的結構特征是在G-quartet平麵上含有G-空缺，它可以從環境中吸收一個含Guanine堿基的分子而形成一個更加穩定的結構。這種被命名為GVBQ（G-vacancy-bearing G-quadruplexes，含G-空缺G-四鏈體）的G-四鏈體可以在單鏈核酸和轉錄的雙鏈DNA中形成。它具有響應原核和真核細胞的生理濃度的GMP和GTP的能力並可以籍此而影響DNA聚合酶的DNA複製活性。生物信息學分析發現這類結構在原核和真核基因中有特殊的分布規律，提示它們可以在細胞中形成並與基因表達調控有關。該項研究已於2015年在線發表在PNAS（論文鏈接），第一作者為博士生李新敏同學，通訊作者為鄭克威和譚錚。 

　　與經典G-四鏈體相比，研究組所發現的DNA:RNA雜合G-四鏈體和含G-空缺G-四鏈體具有的獨特性質是它們能夠響應生理過程或生理狀態，進而進行相關調控。例如DNA:RNA雜合G-四鏈體在轉錄中形成又反過來調節轉錄活性。含G-空缺G-四鏈體可能通過響應GMP和GTP的生理濃度而感知細胞的代謝狀態，改變調節能力。根據目前的統計，研究組所發現的DNA:RNA雜合G-四鏈體和含G-空缺G-四鏈體數量在人基因組占到了三種G-四鏈體的80%以上。這兩種新G-四鏈體的生理響應能力和數量表明它們是人基因組中具有更大生理調控潛能的主流G-四鏈體結構。 

　　在G-四鏈體其它方麵研究組亦獲得兩項進展。博士生吳壬乙同學在活細菌中檢測到了DNA:RNA雜合G-四鏈體的形成和它對轉錄造成的中斷，並發現雜合G-四鏈體相對於經典G-四鏈體是導致轉錄中斷的主要因素。這一發現表明雜合G-四鏈體可以在活細胞中形成並具有幹預細胞轉錄活性的能力。該工作以吳壬乙為第一作者於2015年發表於Angew Chem Int Ed（論文鏈接）。 

　　另外博士生劉珈泉同學發現轉錄誘導產生的G-四鏈體具有DNA鏈的極性化，即它傾向在非模板鏈上形成而不在模板鏈上形成。這一結果表明RNA聚合酶具有決定G-四鏈體形成的能力，同時也說明不同鏈上的G-四鏈體可能有不同的生理活性。該工作以劉珈泉為第一作者於2015年發表於Angew Chem Int Ed，並被評為VIP（Very Important Paper）（論文鏈接）。 

　　上述研究工作得到科技部973項目、國家自然科學基金委重點和麵上基金的資助。