神奇卵白量使人类DNA形状酿成差别布局

人类和蚊子的细胞核都具有本身的形状，现在，研究职员发觉这两种生物DNA变体非常玄妙，可以转化为差别形态，乃至能使人类DNA布局像蚊子DNA一样。

人类和蚊子DNA之间的差别不但限于基因暗码的字母分列，假如你切开人类细胞和蚊子细胞，用显微镜认真观看它们的细胞核，就会发觉它们的染色体是用一种大相径庭的“基因折纸”方法举行折叠，如今研究职员现已发觉怎样将一种DNA折叠成另一种DNA的形状，可使人类DNA像蚊子DNA一样形成线圈布局。

荷兰阿姆斯特丹大学癌症生物学博士候选人克莱尔·霍恩坎普说：“在人类细胞核中，染色体是整洁分列在一路的。”她在媒体视频采访中，一边揉皱着纸张，一边在视频德律风中指出，与人类细胞核差别，蚊子细胞核中的染色体在中心部位显现折叠。她一边说，一边将手中的几张纸半数起来，像书架上的书一样整洁放好，“书页”朝外。

霍恩坎普正在研究一种参加细胞破裂的卵白质——凝缩素II，在一项试验中，她粉碎了人类细胞中的这种卵白质，从而观看其对细胞周期的影响。就像颠末经心编排的行动，由此孕育发生的细胞染色领会重新折叠，但它不像人类细胞核中DNA那样重新折叠，相反，它会演化成对蚊子细胞核内部的最佳布局出现。

与此同时，美国德克萨斯州贝勒大学基因组布局中间博士后研究员奥尔加·杜琴科正在依据染色体形成的3D布局对基因组举行分类，作为多机构项目“DNA动物园”的团结主管，她发觉了一些奇特的DNA模式。

杜琴科说：“从素质上讲，我们可以把人类和蚊子DNA分为两个根本布局，人类基因组具有精密缠绕和自然断绝的属性，而蚊子基因组的分列则比力疏松，无论我们研究了几多支物种，染色体都具有两种根本形状的变体。”

令人感触狐疑的是，杜琴科最新研究评释，一些世系基因会利用一种形态，之落伍化而第二种形态，然后在许多情形下又会进化至一种形态。然而，她并不知道什么身分驱动这种改变（假如有的话）。

当他们在奥地利一次集会上展示这项最新研究时，两个研究团队意识到他们正在从差别角度办理统一个题目，从素质上讲，霍恩坎普发觉可以折叠染色体的卵白质，杜琴科发觉霍恩坎普的试验在进化时间标准上能天然举行。

在他们决定互助之后，显现环球范畴的新冠疫情大发作，随着试验室实地操纵的停止，互助者开始转向盘算机模仿，从而更好地了解凝缩素II在细胞核构造中的作用。在美国莱斯大学试验室的关心下，他们模仿了凝缩素II对基因组数百万至数十亿个基因字母的影响，证明了霍恩坎普在之前试验中发觉的效果。

在5月28日颁发在《科学》杂志的一项基因阐发中，研究职员观看了24支物种，发觉染色体分列疏松的物种存在一个配合点：破碎的凝缩素II基因。

将来的研究将致力于研究细胞核布局的进化上风，当研究职员查抄基因表达时，他们发觉染色体的折叠布局仅轻细影响基因表达，大概影响差别基因孕育发生的每种卵白质的几多，该发觉令霍恩坎普感触惊奇。

思量到DNA折叠对基因表达的影响微乎其微，我们还不清晰为什么某些物种会以差别方法折叠它们的DNA，然而，因为这两种DNA折叠要领都是在生物进化树中发觉的，每种要领的玄妙影响大概具有庞大意义。杜琴科说：“染色体3D布局的改变彷佛是微调的效果，然而本相是怎么调解的，仍旧是个谜团。”