海外就医:科学家扩大了对DNA是如何组织形成的理解
据国内大型海外就医转诊机构盛诺一家了解,英国癌症研究院的科学家们已经发现关于细胞内负责组织DNA形成的重要结构的新信息。
使用先进的影像技术,该团队能够观察到负责将DNA凝聚成染色体的两个关键结构:凝缩蛋白I和凝缩蛋白II。
这个发现对于理解癌症是如何发展的有重要意义。因为通常这些结构在癌症细胞中失去控制后,会导致有害的DNA突变。
构建结构模型
在一项由英国癌症研究院和美国哥伦比亚大学的一个团队合作的新研究中,科学家能够使用电子显微镜观察到单个凝缩蛋白分子,并使用一种叫单分子成像技术检查浓缩蛋白分子的活性,研究发表在《分子细胞学Molecular Cell》期刊上。
该过程涉及将一个细胞中的一些内部机构取出,并放在显微镜下检查,以非常详细地观察其结构和活动。
电子显微镜可用于观察小至DNA的结构,科学家可使用该技术检查单个的凝缩蛋白分子。
通过将很多凝缩蛋白图片放在一起进行分析,科学家可以构建一个凝缩蛋白的结构模型,可以显示该蛋白是如何通过它的结构通道作用于DNA的。
通过使用一种荧光物质对凝聚蛋白分子进行标记,研究人员可以追踪分子活性,并观察凝缩蛋白如何将DNA挤压成环状结构。
凝缩DNA将一个人细胞中的所有DNA端端连接起来伸展开,大概有三米长。由于多数人的细胞大概只有头发丝的几分之一,细胞必须将所有这些DNA浓缩起来,使之适合细胞大小,就像是把一个非常长的绳子塞进一个非常小的背包一样。
细胞内的凝缩蛋白的作用是以有组织的方式将DNA浓缩,避免打结。很多凝缩蛋白分子将DNA制成很多DNA环,然后将其盘绕在一个叫做组蛋白的特殊蛋白质上。
DNA片段盘绕在组蛋白上形成的结构看起来像沿着DNA链上长了很多小珠子,就像是一组用来装饰圣诞树的小彩灯的结构。
这些盘绕在组蛋白周围的DNA结构叫做核小体。
揭露凝聚态是如何实现的
这项由Wellcome Trust、英国癌症研究中心和ICR资助的新研究,能够阐明人类凝缩蛋白I和凝缩蛋白II是如何“跳过”这些核小体的。
先前研究并不清楚凝缩蛋白是否能在核小体挡路的情况下继续有效地浓缩DNA,但是该项研究结果表明,该结构不受核小体存在的影响。
ICR结构生物学博士后培训研究员Erin Cutts表示,在这项研究中,可以直接观察到人体凝缩蛋白I和凝缩蛋白II如何配合制作DNA环,以及单个分子是如何构成的,这给了我们关于凝缩蛋白如何工作的新的观察。
ICR分子结构学团队负责人、研究的共同负责人Alessandro Vannini教授表示,这两个复杂分子通常会在许多类型癌症中发生突变,因此,理解这两个分子的结构和功能能够为未来关于新疗法的研发工作提供帮助。
作为海外就医医疗代表,盛诺一家竭尽全力,通过与国外权威医院建立合作,为用户提供海外就医全程咨询与服务;提供出国就医、远程咨询、出国体检、癌症综合基因检测等全方位服务,竭诚为患者及家属海外就医提供便捷。
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