霍华德休斯医学研究所研究员、系统生物学项目共同主任、生物化学与分子药理学教授Job Dekker博士说:“这是我们能够获得的巴尔氏小体中DNA最详细的分子视图。在显微镜下,失活的X染色体与其他的染色体有很大的不同;它看起来像一个压缩的、不明确的、失活的‘斑点’。利用广泛的实验方法包括成像和基因组方法,我们的研究描述了完全不同的东西:一个高度组织化的精密的结构,富有一些沿着染色体沉默或激活基因的特征。”
尽管DNAs是由线性的碱基序列组成,它并非以一种简单的直线形式存在于细胞核内。相反,基因组自身折叠并卷曲成环,因此它能够装入细胞核紧密的限定范围内。它所采纳的形状对于细胞中开启或关闭哪些基因有着深远的影响。要正确理解基因组发挥作用协调基因表达的机制,必须要认识在细胞空间中基因组是如何组织的。
就失活X染色体来说,科学家们知道雌性哺乳动物包含两条X染色体,一条被“关闭”以避免基因过度表达。在显微镜下可以清楚地看到这一失活的X染色体是紧密的、无形状的黑斑,叫做巴尔氏小体。人们认为,巴尔氏小体的紧密形状是由于其几乎全部失活所致。但哪怕利用最先进的成像技术,基于染色体构象捕获的基因组方法,也极难探索巴尔氏小体的确切结构、它们的压缩机制,以及一些DNA片段仍然活化的原因。
作为研究基因组三维结构的先驱,Dekker开发了一套染色体构象捕获技术,这些生物化学技术可以确定DNA片段互作及与彼此关联的机制——这是全世界的研究人员采用\"3C\" 、\"5C\" 和 \"Hi-C\"工具绘制细胞内染色体三维组织图的核心。利用Hi-C技术,Dekker和同事们构建出了失活X染色体形状和结构的详细视图。
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