基因组的三维“线团”结构揭秘生命活动本质

2011-12-07 07:00 · pobee

人类基因组已经测通,但是人们对基因组折叠还不太了解。除了著名的DNA“双螺旋”结构外,基因组的精确组装方式到底是怎样的?

人类基因组已经测通,但是人们对基因组折叠还不太了解。除了著名的DNA“双螺旋”结构外,基因组的精确组装方式到底是怎样的?

2米长的基因组折叠成不规则的球体

基因组包括大量的遗传信息,长达2米,比人体还高,更不用说人体细胞和细胞核了。

Erez Liebermann Aiden 的获奖文章研究了基因组如何折叠,才能组装在人体细胞核中。

不规则球体看上去像毛线团或者是面条,它是完全散开的,很容易扯开和重装。然而,在理解人体细胞如何执行功能方面,基因组折叠方式起到关键的作用。

Aiden称:“基因组的折叠方式决定了基因表达状态:开启或关闭。”专家把这一作用比作成报纸的标题——所用信息堆积在那里,折叠成球状,但是,特定的位置如同是一系列选作标题的词语。

这种微阵列DNA芯片展示出人体基因组的结构,但是,在三维空间中基因组的折叠方式可表明细胞如何在人体中形式特定功能

Aiden 称:“这篇论文系统化认识被称为‘不规则球体’的高度凝缩结构,这一阶段具有明显的凝缩特征,但是它是完全散开的,一部分可以展开和折叠,却不会干扰其它部分。”

折叠成不规则球体,基因组能压缩在细胞内。

Aiden写道:“虽然这听起来有点抽象,不规则球体很容易向研究生解释,因为它非常类似于我们仅能支付的食物:拉面。拉面被扯拉得很严密,每一个扯拉块长达100英寸。但是像基因组一样,当条件适宜时,不缠绕的状态保持很长一段时间,毕竟拉面有相当长的保质期。”

Aiden称:“尽管基因组的空间图像不怎么美观,但是它能够帮组我们揭开生物学的根本奥秘。比如,人体中细胞的遗传物质是相同的,但是却执行不同的功能,这有助于我们理解癌症,分化到底在哪里出了问题。”

 

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