近年來有研究認為，DNA在細胞核中并非呈有規(guī)則的螺旋折疊狀態(tài)，但活細胞中DNA以不規(guī)則結(jié)構(gòu)存在的決定性證據(jù)一直未能找到。日本國立遺傳學研究所的聯(lián)合研究小組近日宣布，他們利用超分辨率熒光顯微鏡，首次觀察到活細胞內(nèi)收納DNA的情景。

在構(gòu)成我們身體的每一個細胞中，收納有全長可達2米的DNA。這些DNA是直徑2納米的細絲，被酒桶形狀的蛋白質(zhì)組纏繞，形成直徑約11納米的核小體。40多年前的學說認為，核小體呈螺旋狀有序折疊，形成直徑30納米左右的染色質(zhì)纖維，然后再呈螺旋狀纏繞為分層結(jié)構(gòu)。但這一學說被國立遺傳學研究所教授前島一博推翻。前島在2008年通過低溫電子顯微鏡和X射線散射實驗，提出了“不存在有規(guī)律的染色質(zhì)纖維，核小體不規(guī)則地收納在細胞內(nèi)”的新學說。在此之后，雖然對染色質(zhì)的實體進行了各種研究，但由于其結(jié)構(gòu)非常微小，僅為納米級，利用目前的光學顯微鏡觀察極為困難。

前島一博與野崎慎帶領(lǐng)研究團隊發(fā)表在近期出版的美國《分子細胞》雜志上論文稱，他們利用設計的超分辨率熒光顯微鏡觀察單個的核小體，從而實現(xiàn)了對活細胞中實體染色質(zhì)的觀察。他們首次看到，細胞核中多數(shù)核小體呈不規(guī)則折疊，形成直徑約為160納米的緊湊塊狀物（染色質(zhì)域）的動態(tài)情形，而非有規(guī)律的染色質(zhì)纖維。

研究小組進一步了解染色質(zhì)域性質(zhì)的機理，發(fā)現(xiàn)核小體之間的結(jié)合與染色質(zhì)捆綁所需要的黏附蛋白質(zhì)極為重要。

另外，細胞的多數(shù)活動是從DNA檢索遺傳信息開始的。但是由于檢索領(lǐng)域龐大，從細胞核檢索遺傳信息效率很低，因此研究人員推斷，染色質(zhì)域形成塊狀提高了信息檢索及控制效率。由于DNA折疊異常會出現(xiàn)細胞癌化等各種疾病，這項研究成果對理解與細胞異常相關(guān)的疾病具有重要意義。（記者陳超）

DNA在細胞中呈不規(guī)則結(jié)構(gòu)證據(jù)找到

圖文簡介

近年來有研究認為，DNA在細胞核中并非呈有規(guī)則的螺旋折疊狀態(tài)，但活細胞中DNA以不規(guī)則結(jié)構(gòu)存在的決定性證據(jù)一直未能找到。