Cell:颠覆认知!染色体形成并非依赖“骨架”,自组织模型重塑教科书 |
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你可能还记得在生物课本上见过的,细胞分裂时那清晰的X形染色体,它们是生命密码的载体,在细胞分裂过程中扮演着至关重要的角色。然而,你是否曾好奇,这些看似简单的 小棍子 是如何从长长的DNA分子,一步步折叠、浓缩成如此高度有序的结构?
长期以来,研究人员一直试图揭开染色体形成的神秘面纱。传统的观点认为,染色体内部可能存在一个像 骨架 一样的蛋白质支架,引导着DNA的有序排列。但3月24日发表在《Cell》杂志上的突破性研究 Nanoscale DNA tracing reveals the self-organization mechanism of mitotic chromosomes ,却彻底颠覆了我们对染色体形成的认知。
想象一下,你试图将一根细长的意大利面条塞进一个狭小的瓶子里,这看似不可能的任务,细胞却能巧妙地完成DNA的浓缩。这项最新的研究利用一种革命性的纳米级DNA追踪技术,以前所未有的清晰度,直接观察到了染色体形成的微观过程。令人惊讶的是,研究人员发现,染色体的棒状结构并非依赖于一个连续的 骨架 ,而是通过一种更为动态和精巧的 自组织 机制实现的。
这项研究揭示,染色体的形成就像一个不断生长的 分子拉链 ,一种叫做凝聚蛋白的分子机器在DNA上移动,形成一个个环状结构。更令人惊奇的是,这些环并非孤立存在,而是相互重叠,形成一个复杂的网络。而最终塑造染色体标志性棒状结构的 幕后功臣 ,竟然是这些重叠环之间的一种神秘的 排斥力 。这种排斥力使得染色体在三维空间中伸展开来,最终呈现出我们熟悉的形态。这项研究不仅为我们揭示了染色体形成的全新机制,也为我们理解细胞分裂、基因调控以及相关疾病的发生提供了新的视角。
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