科学家刚刚捕获了塑造染色体的惊人过程

EMBL的科学家使用一种称为Looptrace的开创性方法捕获了人类染色体在细胞分裂过程中如何折叠成签名的杆形状。通过观察以高分辨率形成的重叠的DNA回路,他们揭示了首先形成大的环路,然后是嵌套较小的回路,它们彼此相互排斥在紧凑的结构中。这个新的见解不是[...]

来源:SciTech日报
通过使用新的成像方法,EMBL 科学家实时观察 DNA 折叠,揭示细胞分裂过程中环如何堆叠以形成杆状染色体。

EMBL 的科学家使用一种名为 LoopTrace 的突破性方法,捕获了人类染色体在细胞分裂过程中如何折叠成其标志性的杆状形状。

通过观察以高分辨率形成的重叠 DNA 环,他们发现首先形成大环,然后是嵌套的较小环,所有环都相互排斥,形成紧凑的结构。这一新见解不仅重塑了我们对染色体力学的理解,而且还有助于解释导致癌症和遗传性疾病的错误。

DNA

染色体分裂之谜

活细胞最显着的能力之一是它们的分裂能力,使生物体能够生长、愈合和自我更新。为此,细胞必须首先复制其 DNA、基因组,并确保每个子细胞都收到完整的副本。

对于人类来说,这意味着仔细包装 46 条染色体并平均分配它们。在分裂之前,每条染色体都会转变成由两个相同的杆状副本组成的紧凑的 X 形结构。但细胞究竟如何在这一过程中重塑和组织 DNA 仍然是个谜。

现在,EMBL 的科学家首次使用新的染色质追踪技术以高分辨率直接可视化这一过程。他们的研究表明,在细胞分裂过程中,DNA 长链形成一系列相互推开的重叠环。这种排斥力导致环堆积,最终使每条染色体具有特有的棒状形状。

随着细胞经历细胞分裂的各个阶段(从左到右:间期、前期、中期和后期),染色体通过 DNA 循环和堆叠的组合逐渐变得更加紧凑。图片来源:Daniela Velasco Lozano/EMBL

环状 DNA 塑造染色体

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