一个德国慕尼黑大学的研究团队已经成功地在试管中用纯化的成分，正确地包装完整的酵母基因组。这是第一次在DNA水平上，对基因组的组织机制产生新的见解。该研究成果发表在10月20日的Cell上。
两组蛋白四个步骤完成试管中基因组包装
在细胞核中，每一个构成基因组的DNA分子都以一个紧凑的形式存在。这个形式通过与一组特定的蛋白质相互作用而产生。由此产生的DNA蛋白质复合物被称为染色质。包装的第一个层次涉及用四个叫做组蛋白的分子像线轴一样缠绕DNA，这样包裹的DNA被称为核小体，它们在DNA上的位置在基因活性调节中起重要作用，对所有的细胞过程都有重要影响。
由慕尼黑大学生物医学中心Philipp Korber博士领导的研究人员已经在试管中成功地用纯化的成分重现了核小体在酵母基因组DNA中的生理位置。这个突破为确定细胞核中DNA的组织机制提供了基本的见解。
令他们吃惊的是，Korber和他的同事们发现一些相对有限的元件足以确保适当的包装。除了纯化的酵母DNA和组蛋白形成核小体本身以外，其它在试管中重装配染色质的基本元素是序列特异的屏障（barrier）蛋白Abf1/Reb1和重塑（remodeler）蛋白RSC, ISW2, INO80和ISW1a。研究人员检测到了这些因子对重装配直接、特殊和有效的贡献。首先RSC通过翻译多聚的dA:dT直接移除核小体来清除启动子，其次在只有INO80的位点或ISW2在Abf1/Reb1位点、+1核小体位点时处理部分的冗余。第三步，INO80 和ISW2各自沿着下游进行核小体的排列结合，第四步，ISW1a收紧间距标准重复长度。这样一组最小的规则和几个蛋白重建了核小体的结构。
尝试在试管里包装基因组的研究意义
慕尼黑大学的研究团队已经之间证明屏障蛋白作为核小体的对齐点起作用。这个实验也揭示了重塑蛋白在DNA包装上的深远的重要意义。Korber博士说：“现在大家已经知道重塑蛋白对于核小体定位是必要的，但还不清楚它们是否在这个过程中有直接和特殊的作用。”他用一个比喻来解释这些蛋白是如何作用的：把货物装进一个船一样的容器需要两件事，一个计划和实施它的人。“人们普遍认为重塑蛋白只是执行命令，执行那些其它因子让它们做的事。但现在的事实证明，大部分的包装计划基于重塑蛋白，它们在包装过程中按照自己的计划进行，” Korber博士说，“事实上，一个特定的重塑蛋白可以在不放入任何因子的情况下，完全自主作用，这是完全出乎意料的。”
在酵母中，对和体内一样的核小体定位成功重建的试验表明DNA包装自体组装程度比以前推测的更大。DNA通过重塑蛋白的包装是动态、自治的过程，这是其它基本过程如转录和复制的结构上的基础。Korber博士的结论是：“这种对基因组组织的基本原则的了解是一个里程碑——通过仔细控制的条件，用酵母基因组作为模型系统，在试管中让重新装配染色体成为可能。这种方法将促进对癌细胞中DNA包装的机制的调查，染色质的感染已知直接参与癌症的发生。”
