日本信息系統(tǒng)研究機構(gòu)國立遺傳研究所的研究小組利用物理和生物化學方法,發(fā)現(xiàn)了細胞核強度的工作原理,從而發(fā)現(xiàn)了DNA新的作用。這讓科學家離解釋細胞異常的發(fā)生機理更近了一步。

人體細胞核中,存在稱之為生命設(shè)計圖的DNA組織。細胞及細胞核在外力作用下,會不斷被擠壓和拉伸,并伴隨DNA損傷,出現(xiàn)細胞“死亡”和“癌化”等各種異常。主流理論認為,細胞核的硬度是由稱為核纖層的外殼結(jié)構(gòu)支撐,保護著其內(nèi)部DNA不受傷害。

此次,研究小組使用直徑只有頭發(fā)絲百分之一左右的玻璃針直接接觸人體細胞,觀察細胞核的歪曲情況,測量細胞核的強度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了細胞核利用“硬度”和“彈性”組合對抗外力。研究人員進一步發(fā)現(xiàn),“彈性”并不是來自之前認為的核外殼結(jié)構(gòu),而是由DNA本身形成的。他們還成功定性測量了DNA的狀態(tài)變化,以及如何與核的硬度和彈性相互影響。

迄今為止,DNA被視作是遺傳信息的記憶裝置,新發(fā)現(xiàn)添加了細胞核彈性這一功能。小組進一步的研究還發(fā)現(xiàn),呈核小體結(jié)構(gòu)的DNA拉伸和縮短時彈性減弱,由此證實DNA不規(guī)則縮合結(jié)塊形成彈性。 人體細胞承受著各種自力以及外力,影響其完成細胞的各種功能。比如身體細胞受到體重的強大壓力,制造心臟和骨骼的肌肉細胞會反復(fù)受到強勁的收縮壓力,即使是身體內(nèi)部的細胞,也在人體組織之間承受著巨大的壓力。這些力傳導(dǎo)至儲存DNA的細胞核,使核發(fā)生扭曲,阻礙DNA發(fā)揮功能,從而直接關(guān)系到細胞死亡和細胞的癌化。但由于之前無法測量細胞核的硬度及彈性,因此對細胞核的外力應(yīng)答機制一無所知。(記者 陳超)

為什么人會患“癌”?與細胞無時無刻不承受著壓力有關(guān)

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