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      日觀察到DNA在細胞中呈不規(guī)則結(jié)構(gòu)的證據(jù)

      2017-02-18 07:15:26
      生物學教學 2017年12期
      關(guān)鍵詞:螺旋狀直徑約遺傳信息

      據(jù)2017年7月21日《科技日報》報道,日本國立遺傳學研究所前島一博與野崎慎研究團隊,利用設(shè)計的超分辨率熒光顯微鏡觀察單個的核小體,并首次發(fā)現(xiàn):細胞核中多數(shù)核小體呈不規(guī)則折疊,形成直徑約為160 nm的緊湊塊狀物(染色質(zhì)域)的動態(tài)情形,而非有規(guī)律的染色質(zhì)纖維;核小體之間的結(jié)合與染色質(zhì)捆綁所需要的黏附蛋白質(zhì)極為重要;細胞的多數(shù)活動是從DNA檢索遺傳信息開始的。據(jù)此結(jié)果,研究人員推斷:由于檢索領(lǐng)域龐大,從細胞核檢索遺傳信息效率很低,染色質(zhì)域形成塊狀提高了信息檢索及控制效率;由于DNA折疊異常會出現(xiàn)細胞癌化等各種疾病,這項研究成果對理解與細胞異常相關(guān)的疾病具有重要意義。相關(guān)研究論文發(fā)表在美國《分子細胞》雜志上。

      據(jù)介紹,在構(gòu)成身體的每一個細胞中,有全長可達2 m的DNA。這些DNA是直徑2 nm的細絲,被酒桶形狀的蛋白質(zhì)組纏繞,形成直徑約11 nm的核小體。40多年前的學說認為,核小體呈螺旋狀有序折疊,形成直徑30 nm左右的染色質(zhì)纖維,然后再呈螺旋狀纏繞為分層結(jié)構(gòu)。但這一學說于2008年被前島一博推翻。當時,前島通過低溫電子顯微鏡和X射線散射實驗,提出了“不存在有規(guī)律的染色質(zhì)纖維,核小體不規(guī)則地收納在細胞內(nèi)”的新學說,但此后,由于其結(jié)構(gòu)非常微小,僅為納米級,利用光學顯微鏡未能觀察到DNA實體在活細胞中的真實結(jié)構(gòu)和排布情景。

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