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研究人员首次测量人类染色体的质量

导读 首次测量人类染色体的质量在伦敦大学学院研究人员领导的一项新研究中,人类染色体的质量首次用 X 射线测量,其中几乎包含我们身体每个细

首次测量人类染色体的质量

在伦敦大学学院研究人员领导的一项新研究中,人类染色体的质量首次用 X 射线测量,其中几乎包含我们身体每个细胞的生命指令。

对于这项发表在《染色体研究》上的研究,研究人员在英国国家同步加速器设施钻石光源中使用了强大的 X 射线束,以确定他们用来计算质量的 46 条染色体分布中的电子数量。

他们发现染色体比它们所含的 DNA 重约 20 倍——比之前预期的质量大得多,这表明可能存在有待发现的缺失成分。

与 DNA 一样,染色体由具有多种功能的蛋白质组成,从读取 DNA 到调节细胞分裂过程,再到将两米长的 DNA 链紧密地包装到我们的细胞中。

资深作者 Ian Robinson 教授(伦敦大学学院伦敦纳米技术中心)说:“科学家们对染色体进行了 130 年的研究,但这些复杂结构的某些部分仍然知之甚少。

“我们从人类基因组计划中知道 DNA 的质量,但这是我们第一次能够精确测量包含这种 DNA 的染色体的质量。

“我们的测量结果表明,我们每个细胞中的 46 条染色体重 242 皮克(一克的万亿分之一)。这比我们预期的要重,如果复制,则表明染色体中有无法解释的过量质量。”

在这项研究中,研究人员使用了一种称为 X 射线 ptychography 的方法,该方法涉及将 X 射线束穿过染色体时出现的衍射图案拼接在一起,以创建高度敏感的 3D 重建。精细分辨率是可能的,因为部署在钻石光源上的光束比太阳亮数十亿倍(即,在给定时间有大量光子通过)。

染色体在中期成像,就在它们即将分裂成两个子细胞之前。这是当包装蛋白将 DNA 缠绕成非常紧凑、精确的结构时。

该论文的第一作者、伦敦大学学院伦敦纳米技术中心的博士生 Archana Bhartiya 说:“更好地了解染色体可能对人类健康具有重要意义。

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