从边线组织细胞的遗传物质

必须将大量遗传物质装入每个细胞的细胞核 - 一个小隔室。生物学中最大的挑战之一是了解如何调用这种高度包装的DNA的某些区域，以便其中编码的基因可以“开启”或表达并用于制造RNA和蛋白质。

Carnegie，Soonchunhyang大学和约翰霍普金斯大学的生物学家团队在Molecular Cell上发表的新研究成果阐明了这一过程，他们的发现对某些与年龄有关的疾病和器官腐烂有影响。

容纳细胞DNA的细胞核被两个膜层包围。一些细胞的DNA被包裹在核内部，一些在其外围。称为核纤层蛋白的细丝形成蛋白形成网状结构，将核周边的DNA连接到该核膜上。

Lamins在进化上是保守的，它们具有几个重要的作用，包括通过感知细胞的需要来维持细胞核的形状并影响基因表达- 就像细胞管家一样。细胞核中的突变或细胞中存在的核纤层蛋白量的变化与动物发育中的缺陷有关，包括人类疾病，例如过早衰老，某些神经病，心脏缺陷和与年龄相关的器官衰退。

由于核纤层蛋白与核周边发现的DNA相互作用，许多科学家认为，如果移除了核纤维网，它只会影响靠近核膜的DNA的折叠和包装。

但是这个由卡内基的Yixian Zheng领导的研究小组表明，当细胞缺乏细胞核时，核周边DNA的变化会改变核内部DNA片段的结构位置。

“最初认为核纤层蛋白只影响核周边包装的DNA编码基因的表达，但包括我们自己在内的报告表明，没有核纤层蛋白或与核纤层蛋白相关突变的细胞的基因表达发生了变化。在整个细胞核DNA中发现，“郑解释说。

通过深入中的核发生的DNA相互作用的分析的细胞缺乏核纤层蛋白，该球队证实核纤层蛋白保持整个核DNA片段的相对位置。当基因的位置由于核纤层蛋白相关突变或核苷酸缺失而改变时，基因不能正确地“开启”或“关闭”。这解释了为什么来自核副作用的蛋白质可以影响整个细胞核中基因的表达。

“已知Lamins在胚胎发育过程中构建器官，并在生命后期保持器官和组织功能。我们研究结果中最有趣的一个方面是，我们现在知道的有效成分对DNA组织和基因表达的广泛影响可以帮助解释如何这些关键的核电站功能得以实现，“郑补充道。

展望未来，研究小组希望确定核磁共振是如何感知细胞的需求以帮助调用基因表达的，因为这种理解对于理解与细胞相关的衰老和疾病至关重要。

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