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研究人員開發(fā)生成人工染色質(zhì)的新實驗技術(shù)
點擊次數(shù)：275 發(fā)布時間：2011-8-8
染色體由DNA鏈和相關(guān)蛋白質(zhì)纏繞彎曲，高度壓縮包裝而成。研究小組首先從酵母菌細胞中提取完整的DNA染色體組，經(jīng)過培養(yǎng)提純，然后加入相等分量經(jīng)純化的組蛋白組蛋白是DNA鏈纏繞成染色體的基本材料，這樣包裝過程就開始了。
經(jīng)過包裝后，細長的DNA基因鏈包圍著一顆顆組蛋白形成串珠一樣稱為核小體的小結(jié)，均勻分布在未打結(jié)的DNA鏈上。核小體是一種染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，進一步卷曲壓縮則成為染色體。
之前其他研究顯示，組蛋白和DNA也能各自沿著DNA鏈制造一些核小體結(jié)點，但這些串珠的整體結(jié)構(gòu)卻和細胞內(nèi)形成的染色質(zhì)大不一樣。研究小組找到了一種新方法，在實驗中加入了酵母菌提取物和ATP，染色質(zhì)改造酶從ATP中提取了必須的能量，沿著DNA重新配置核小體，重新構(gòu)造出與細胞內(nèi)染色質(zhì)一樣的人造染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。
染色質(zhì)改造酶會很活躍地包裝核小體，排除每個基因zui初所遭遇的障礙，生成了位置均勻一致的核小體珠鏈。如果沒有酵母菌提取物和ATP，在實驗開始時核小體只能隨機散布。
研究小組還開發(fā)出一種計算機圖形組裝算法，成為從外部研究染色體成分的有力工具，這樣，科學(xué)家就能“看到”酵母菌細胞中超過6萬多個核小體形成染色質(zhì)的排列方式，從而在實驗中實際探測到了染色體的結(jié)構(gòu)、功能和它們的組成基因。
染色質(zhì)組裝過程中的缺陷會導(dǎo)致多種疾病，包括一些癌癥和慢性紊亂。更直接地研究染色質(zhì)屬性和其組裝形狀，有助于理解疾病形成并找到相應(yīng)療法。新研究在用DNA鏈人工包裝染色體方面取得重要進展，也為基因組生化研究開辟了新途徑。