染色質動態運動的新視圖

【博科園-科學科普-留言評論有驚喜哦~( ^_^)】在細胞中，蛋白質緊緊包裹著DNA的長鏈，形成了像珍珠項鏈一樣的染色質。EPFL的科學家首次展示了染色質的運動，回答了長期以來關於其結構如何幫助調節基因表達的問題。這項研究發表在《自然通訊》上。細胞內DNA的總長度在2-3米之間。為了適應細胞內的細胞，DNA被包裹在小的蛋白質紡錘體上，形成了被稱為核小體的分子串。然後，核小體就會捲起來形成纏繞的纖維。這種複合物被稱為染色質，它在細胞核內組織和壓縮DNA，但也使細胞機器很難進入DNA。

染色質(在左邊)向單個核小體開放的圖示(右)。圖片版權：Beat Fierz/EPFL

到目前為止，對染色質的結構研究只是讓我們對DNA在細胞中的組織方式有了一個靜態的認識。但是基因表達機制如何才能進入染色質內的DNA呢?回答這一問題需要對遺傳物質有更動態的認識。在EPFL的Beat Fierz實驗室，與杜塞爾多夫大學的Claus Seidel合作，現在能夠觀察到實際的染色質運動，利用蛋白質和DNA化學的獨特組合，以及兩個互補的單分子熒光光譜方法。這一研究首次揭示了染色質的內部結構和運動，從而解決了染色質研究中一個尚未解決的問題。

研究人員發現染色質纖維內的核小體形成了短的堆疊，並在幾毫秒內迅速分解和改變。這些短核包包含4個核小體和大約800個鹼基對DNA，從而形成染色質組織的基本單位。一種蛋白質,這種蛋白質負責基因沉默(異染色質蛋白質1α),可以鎖定核小體交互和染色質更加緊湊,從而防止DNA基因表達機制來訪問。

在染色質纖維中發現如此快速的動態模式，這一發現提供了新的認識:過程是如何進入DNA的(或被阻止的)，例如轉錄因子，或轉錄、複製或DNA修復的機制。

• 知識：科學無國界，博科園-科學科普

• 參考：Nature Communications

• 內容：「博科園」判定符合今主流科學

• 來自：洛桑聯邦理工學院

• 編譯：雙螺旋

• 審校：博科園

• 解答：本文知識疑問可於評論區留言

• 傳播：博科園

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