新颖的方法揭示了染色体的3D结构

由英国剑桥的巴布拉汉姆研究所的彼得·弗雷泽(Peter Fraser)博士领导的一组科学家开发了一种确定单细胞染色体3D结构的新方法。

通常显示的X形染色体结构仅在细胞分裂时存在。Fraser博士和他的同事们已经能够对活跃的染色体结构进行建模。

这非常重要，因为DNA在染色体结构中折叠的方式与DNA的使用方式密切相关。它控制基因(DNA的特定区域)表达的时间和强度。这在生物体的发育以及疾病中起着至关重要的作用。

结构模型显示了DNA折叠成工作染色体的复杂方式，因此所有基因都位于三个维度。这种新方法将使科学家能够研究特定基因以及控制它们的DNA区域如何相互作用，从而更好地了解染色体的工作原理。

该图像显示了来自一个特定细胞的染色体的结构模型。染色体区域被染成蓝色，在蓝色区域中基因处于活动状态，而黄色区域则在其与细胞核周围的膜相互作用的地方。

结构表明，染色体的排列方式使得与其他染色体相互作用的最活跃的遗传区域在空间上与较不活跃的区域(与称为Lamin-B1的蛋白质)相关联。

“开发所有计算工具花费了几年的时间才能实现这一目标，但是我们现在可以从高质量数据中重建的结构非常引人注目。更重要的是，这种新方法使我们能够逐个细胞地研究染色体结构的变化，” 来自剑桥大学的Tim Stevens博士说，他是该研究的合著者，他发表在《自然》杂志上。

“知道所有基因和控制元件在给定时刻的位置将有助于我们了解控制和维持基因组的分子机制。”

“将来，我们将研究由单个发育中的干细胞做出的个体决定，这些决定在种群中至少从外部来看似乎是一致的。目前，对这些机制的了解还很少，了解它们可能是实现干细胞在医学中的潜力的关键。”

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