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3-D图像显示如何将DNA包装成“分形球”

时间:2017-07-08 17:49来源:未知 作者:admin 点击:

虽然很明显,DNA测序已经成为了解任何数量的生物过程不可或缺的工具,但哈佛大学的新研究表明,DNA如何包装到细胞中可能至少与其包含的生物编码一样重要。

由Erez Lieberman Aiden研究的新型成像技术,由研究员协会的初级研究员,Nynke van Berkum,Louise Williams和来自麻省理工学院广泛研究所和麻省理工学院和马萨诸塞大学医学院的研究人员组成,为科学家们提供了人类基因组的第一个三维视图,已经揭示了艾登所谓的“生物学中心奥秘”的一大亮点。艾登的作品最近得到了GE与科学奖年轻人的认可科学家

“我们还没有完美的照片,”艾登说,“只有模糊的; 但这比没有图片好多了“。

生产这些3-D图像需要创新的新成像技术 - 称为Hi-C - 依赖于基因组不断变化的性质。

“传统的核磁共振成像技术能够确定原子彼此间的距离,并从该信息中推断分子的结构,”艾登说。“我们正在做的是完全不同的。你可以把基因组看作是一个快速煮沸的面条。每隔一段时间,两面面条相撞。什么Hi-C测量任何两个基因组之间的碰撞发生率。正如你所期望的那样,彼此更接近的点更有可能相互碰撞,但是有时距离远远超过我们预期的距离。

通过配对关于这些碰撞发生频率的数据,以及碰撞速率在基因组不同点下降的速度,艾登及其同事能够产生3-D模型,说明DNA如何在细胞内包装。

艾登的希望是,该技术可能最终有助于解锁基因开启或关闭时发生的物理过程,以及包含相同遗传信息的细胞如何成为构成人体的许多类型的细胞。

他说:“我们有关于基因开启或关闭时会发生什么的想法 - 我们知道某些蛋白质出现,并且它们执行某些类型的操作,但这只是一小部分非常复杂的图像。“我们可能能够帮助回答的一个问题是基因如何被这些蛋白质物理地接近。”

早期的结果表明,当被包装到细胞中时,DNA形成称为分形球的结构。虽然能够拥有大量的材料,结构是独一无二的,因为材料完全没有打结,这意味着,艾登说,“尽管它包装密实,你可以拉扯,很容易到达你想要转录的地区,读完,把它放回来,当你完成了。“

数据还显示,基因组的活性和非活性部分在空间上分离,表明基因组折叠的方式可能起基因活跃的作用。

Aiden说:“现在还不清楚基因是否被开启,然后被立即迁移,或者如果迁移本身足以转基因。” “但在某种意义上,我们能够观察到的是一种通过折纸的表观遗传学。

(责任编辑:admin)
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