在高中生物學教材上，我們第一次認識了染色體的樣子——一個瘦高的X型。在大學的生物課上，它還是那個樣子。如今，它已經深深地印在了我們的腦海裡。
經典的「X」
然而現在，科學家們說，原來描述染色體的圖像存在一個問題，至少大部分時間，它並不是那樣存在的。
北京時間11月18日，發表在《Cell》上的一項新研究中，來自哈佛大學霍華德休斯醫學院莊小威教授領導的研究團隊將之前標誌性的「X」變成了更複雜且更精確的3D結構成像，這將有助於科學家們解開染色體結構如何影響基因組功能的謎團。
研究共同通訊作者、哈佛大學霍華德休斯醫學院物理學家Jun-Han Su說：「在90%的情況下，染色體並不是那樣存在的。」
在這項新研究中，研究團隊開發了一種新方法，對人體細胞的染色質進行了3D成像。比起之前的經典X模型，這項技術讓我們對染色體的結構有了更精細的理解。
研究通訊作者、生物物理學家莊小威說：「測定出3D結構非常重要，讓我們可以了解該結構的基本分子機制，並能進一步理解這種結構如何調節基因組功能。」
利用新的高解析度3D成像方法，研究人員從所有46條染色體的寬鏡頭圖像和一條染色體的一個部分特寫鏡頭構建染色體圖。為了對那些太小而無法想像的東西進行成像，他們捕捉了每個DNA鏈上的基因位點。通過連接這些位點，形成了一個完整的染色質結構圖。讓我們能以前所未有的方式近距離觀察染色體，甚至可以窺見轉錄活動的各個方面。
目前，研究團隊已經在網上分享了他們的數據，以便其他研究人員可以在其基礎上進一步地分析。將來我們就可以更深入地探索我們自己這個隱秘的部分。
研究團隊表示：「我們展望這種高通量、多尺度和多模態成像技術的廣泛應用，這項技術將為染色質的結構和功能提供整體的視圖。」
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.032
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