人类染色体三维结构图首次绘成

其成分中只有一半是遗传物质

科技日报北京11月22日电 (记者聂翠蓉)英国爱丁堡大学官网21日发布公告称,该校研究人员与英国利物浦大学以及日本和美国的科学家合作,利用先进成像技术,首次获得人类全部46个染色体的详细三维结构。这些结构图清晰表明,组成染色体的物质只有一半是遗传物质,远低于人们之前的预期。

自从1882年被发现以来,染色体一直是各类研究的焦点。尽管技术上已经取得巨大进步,但染色体的完整结构和组成仍是正在探究中的秘密。爱丁堡大学科学家开发出一种精密显微镜技术,将光电显微镜与计算模型软件结合起来,绘制出染色体的高清三维图像,从而帮助他们获得染色体结构前所未有的细节。

“我们的成像技术真正具有开创性,它首次清晰呈现了人类全部46个染色体的结构。”该大学生物科学学院博士丹尼尔·波斯说,“100年来科学家们一直认为,所有染色体几乎全部由遗传载体染色质构成,没有人对此提出过质疑。现在面对这些结构图,我们不得不重新思考这个问题。”他们对图像分析后发现,DNA及其支持蛋白组成的染色质在染色体所有组分中的占比只有53%到70%,其他30%到47%的成分由外围物质构成。这些围绕着遗传物质的神秘“护盾”能防止细胞分裂过程中发生失误,这类失误会导致各种与新生儿缺陷有关的癌症或其他疾病。

研究人员表示,虽然外围物质的功能细节还不得而知,但分析表明,它能让染色体在细胞分裂中相互隔离。既然发现了这些非遗传物质的大量存在,现在就不得不重新认识染色体的构成以及细胞分离过程。相关研究论文发表在《分子细胞》杂志上。

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