我國科學家打破科學界“黑箱”

发表时间: 2024-04-02 15:09:06 作者: 稀释液

  中科院生物物理研讨所24日宣告,該所科研人員在國際上初次解析了細胞核中染色體的首要組成部分——30納米染色質的高清晰三維左手雙螺旋二級結構。這是分子生物學領域內國際領先的突破性前沿效果,為解析癌症等人類重要疾病發生和發展的分子機理,探討重要疾病的治療及藥物研發供给了重要的理論指導。

  該效果將發表在4月25日出书的《科學》雜志上,評審人認為“30納米染色質結構是最基本的分子生物學問題之一,困擾了研讨人員30余年”,該效果是“现在為止解析的最有挑戰性的結構之一”,“在了解染色質怎么裝配這個問題上邁出了重要的一步”。

  這項研讨是由中科院生物物理研讨所研讨員朱平、李國紅和許瑞明研讨組長期协作獲得的重要效果。

  朱平介紹,根據經典理論假設,染色體內存在四級結構。如果把染色體比方成一座大樓,則其间DNA和它纏繞的組蛋白組成了“磚塊”——核小體,眾多的核小體又組成“房間”——30納米染色質,而染色質又進一步組成了“樓層”——超螺旋體,最終超螺旋體構成了“大樓”——染色體。在此之前,科學界隻成功解析了榜首級結構——核小體結構,對於染色體內的二、三、四級結構情況仍不清楚,被稱為科學界的一個“黑箱”。

  朱平缓李國紅帶領的研讨團隊成功建立了一套染色質體外重建和結構剖析渠道,使用一種冷凍電鏡單顆粒三維重構技術,最終成功破解了染色體的二級結構。

  李國紅介紹說,染色質結構的動態變化很大程度上決定了細胞的命運。一對擁有相同DNA的同卵雙胞胎在表面等方面仍有較大區別,胚胎發育期間含有同一DNA的細胞發育為皮膚、五官等不同器官,這些分解差異都由染色質結構的變化而決定。因而,本次研讨效果的發現為進一步破解生物遺傳的奧秘打開了大門。

  “某些腫瘤的產生也與染色質結構的失調有關。”李國紅表明,“本次染色質結構的成功解析對於更為有效地開發治療腫瘤等疾病的藥物具有很大的指導意義,此外,在再生醫學上,未來也有必定的或许通過對染色質的調控來定向設計細胞的分解、發育,來操控某些復雜疾病的發生”。(記者楊舒)