Nature:染色體的真實形態發現,並不是X形狀

日前，來自英國劍橋巴布拉漢研究所(Babraham Institute)等機構的研究人員構建出了漂亮的染色體 3D 模型，這些模型更準確地顯示出了染色體的複雜形狀以及 DNA 在其中摺疊的方式。原來我們所熟知的染色體的X形態並不是其真正的模樣。相關文章發表在2013年9月25日的《Nature》上。

染色體一點也不像 X 形狀

科學家們利用一種新方法顯像染色體，繪製出了更真實的染色體形狀圖片，發現它很少時候像我們大部分人所熟知的 X 形 DNA 團塊。

結果表明，我們通常用來描述染色體的 X 形狀只是其複雜性的一個快照。

研究人員在《自然》(Nature)雜誌上報告稱：「許多人所熟知的染色體圖像，就是一條 X 形狀的 DNA 團塊。但這一染色體顯微圖像確實地表明，這種結構只短暫地存在於細胞正準備進行分裂的那一時間點。生物體中的絕大多數細胞處於細胞分裂完成階段，它們的染色體一點也不像 X 形狀。這些細胞中的染色體以非常不同的形式存在，到目前為止還沒有可能構建出它們的精確結構圖像。」

在這項研究中，科學家開發出了一種新方法來顯現它們的形狀。利用最新的 DNA 測序技術，他們對單細胞中的染色體進行了數千次的分子測量。通過將這些細小的測量結果組合到一起，利用強大的計算機他們第一次構建出了染色體的三維圖像。

染色體一點也不像 X 形狀

研究人員表示，這些獨特的圖像不僅顯示了染色體的結構，還揭示了染色體中的 DNA 線路，使得科學家愛能夠繪製出特異的基因和其他重要的特徵。利用這些 3D 模型，研究人員已經開始解開染色體結構的一些基本原理，以及它對基因組如何發揮功能所起的作用。

這項新研究將 DNA 置於它在細胞內的適當環境下，以比以往大量文獻更為有效的方式揭示了哺乳動物基因組的美妙與複雜性。通過這樣，它表明了這些染色體的結構以及 DNA 在染色體中摺疊的方式與基因何時以及如何表達之間密切相關，後者則直接影響著健康、衰老和疾病。

研究人員最後說道，直到現在，人們對於染色體結構的認識還僅限於模糊的照片，所有的圖解顯示的都是細胞分裂前看到的熟悉的 X 形狀。這些更為真實的圖片幫助科學家更深入地了解身體中大多數細胞內染色體的樣子。這種複雜的摺疊有助於闡明染色體的相互作用機制以及基因組功能受控的機制。（生物谷Bioon.com）

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Nature  doi: 10.1038/nature12593

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