英國愛丁堡大學官網21日發布公告稱,該校研究人員與英國利物浦大學以及日本和美國的科學家合作,利用先進成像技術,首次獲得人類全部46個染色體的詳細三維結構。這些結構圖清晰表明,組成染色體的物質只有一半是遺傳物質,遠低于人們之前的預期。
自從1882年被發現以來,染色體一直是各類研究的焦點。盡管技術上已經取得巨大進步,但染色體的完整結構和組成仍是正在探究中的秘密。愛丁堡大學科學家開發出一種精密顯微鏡技術,將光電顯微鏡與計算模型軟件結合起來,繪制出染色體的高清三維圖像,從而幫助他們獲得染色體結構前所未有的細節。
“我們的成像技術真正具有開創性,它首次清晰呈現了人類全部46個染色體的結構。”該大學生物科學學院博士丹尼爾·波斯說,“100年來科學家們一直認為,所有染色體幾乎全部由遺傳載體染色質構成,沒有人對此提出過質疑。現在面對這些結構圖,我們不得不重新思考這個問題。”他們對圖像分析后發現,DNA及其支持蛋白組成的染色質在染色體所有組分中的占比只有53%到70%,其他30%到47%的成分由外圍物質構成。這些圍繞著遺傳物質的神秘“護盾”能防止細胞分裂過程中發生失誤,這類失誤會導致各種與新生兒缺陷有關的癌癥或其他疾病。
研究人員表示,雖然外圍物質的功能細節還不得而知,但分析表明,它能讓染色體在細胞分裂中相互隔離。既然發現了這些非遺傳物質的大量存在,現在就不得不重新認識染色體的構成以及細胞分離過程。相關研究論文發表在《分子細胞》雜志上。