詳細(xì)研究表明細(xì)胞不斷重排基因

根據(jù)英國劍橋Babraham研究所和以色列Weizmann研究所的科學(xué)家的說法，移動基因可以幫助細(xì)胞應(yīng)對變化。改變細(xì)胞內(nèi)基因的位置會改變其活性。就像混合音樂一樣，不同的位置可以使基因“更響亮”或“更安靜”，更響亮的基因可以更積極地為細(xì)胞的生命做出貢獻(xiàn)。

與預(yù)期相反，這項最新研究表明，每個基因在細(xì)胞核中都沒有理想的位置。相反，基因總是在移動。發(fā)表在“自然”雜志上的研究人員研究了小鼠干細(xì)胞中基因的組織。他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞不斷地重新混合他們的基因，改變他們在不同階段進(jìn)展時的位置。這項工作也激發(fā)了音樂合作，表明以這種方式移動基因可以幫助細(xì)胞微調(diào)每個基因的體積以適應(yīng)細(xì)胞的需要。

科學(xué)家認(rèn)為，細(xì)胞中基因的位置是相對固定的，每個基因都具有合適的位置。不同類型的細(xì)胞可以以不同的方式組織它們的基因，但是除了細(xì)胞分裂之外，基因被認(rèn)為不會移動很多。這是第一次詳細(xì)研究單個細(xì)胞中的基因組織。結(jié)果提供了基因組織的快照，每個細(xì)胞以獨特的方式排列基因。

共同作者，英國的Takashi Nagano博士和以色列的Yaniv Lubling已經(jīng)從4000多個細(xì)胞中逐一收集并單獨分析了這項研究的信息。在談到這項工作時，長野博士說：“我們以前從未接觸到關(guān)于基因如何組織的這一級別信息。能夠比較數(shù)千個單個細(xì)胞是一個非常強大的工具，為我們的理解增添了一個重要的維度。細(xì)胞如何定位基因。“

從一個細(xì)胞收集數(shù)十萬條關(guān)于基因位置的信息是一項重大挑戰(zhàn)，它依賴于長野博士及其同事在2013年率先開發(fā)的技術(shù)。將這種稱為單細(xì)胞Hi-C的技術(shù)與統(tǒng)計分析相結(jié)合作者：Weosmann研究所的Amos Tanay博士的團(tuán)隊使這項詳細(xì)研究成為可能。最近還發(fā)現(xiàn)了Hi-C技術(shù)的一種版本具有改善癌癥診斷的潛力。

來自Babraham研究所的主要作者Peter Fraser教授說：“我們通常看到基因活動的變化對健康，疾病和進(jìn)化產(chǎn)生了很大的影響?，F(xiàn)在很明顯，基因組組織可能在這方面發(fā)揮作用，我們的研究表明位置對基因的影響可能是一個不斷變化的目標(biāo)。了解在不斷重新改組過程中如何控制基因組是了解我們的基因組和基因如何影響我們生活的重要一步。

該團(tuán)隊現(xiàn)在計劃檢查改變基因位置是否實際上對每個基因的體積有顯著影響，并研究不同類型的細(xì)胞，以了解一旦它們停止分裂或是否所有細(xì)胞都像干細(xì)胞那樣移動基因做。

此前的研究啟發(fā)了與音樂制作人Max Cooper和視覺藝術(shù)家Andy Lomas的藝術(shù)合作，后者制作了音樂曲目'Chromos'和'Coils of Living Synthesis'。隨附的視頻基于作者Csilla Varnai博士生成的DNA折疊計算模型。

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