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      簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的模式預(yù)測(cè)DNA組織
      
			
      
				2018-12-06 18:14:40
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      科學(xué)家經(jīng)常試圖理解重要的細(xì)胞過程的干預(yù),觀察會(huì)發(fā)生什么。但通常細(xì)胞就死亡。問題,安德魯•Spakowitz化學(xué)工程的副教授材料科學(xué)斯坦福大學(xué)和工程,預(yù)見到DNA的科學(xué)家們?cè)噲D了解必要的信息在我們的細(xì)胞組織。
      

      簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的模式預(yù)測(cè)DNA組織
      

      為了解決這個(gè)問題,Spakowitz和他的團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型操作“細(xì)胞”在一個(gè)模擬世界中——沒有造成任何實(shí)際的細(xì)胞過程。他們的模型預(yù)測(cè)細(xì)胞的變化如何影響DNA來(lái)打包的方式。這些信息將為其他實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)理解DNA組織如何影響基因開啟或關(guān)閉。
      

      “問題是是否有希望捕捉基本行為的不可否認(rèn)復(fù)雜生命系統(tǒng)一樣簡(jiǎn)單的東西我們的模型,“Spakowitz說。答案,他們發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上,是一個(gè)響亮的是。
      

      組織DNA
      

      大約有六英尺在每個(gè)人體細(xì)胞的DNA。適合所有的長(zhǎng)鏈DNA的風(fēng)在蛋白質(zhì)簇稱為組蛋白?；蛟贒NA傷的很深,調(diào)用異染色質(zhì),經(jīng)常關(guān)閉,因?yàn)樗麄兪抢щy的細(xì)胞來(lái)訪問。
      

      計(jì)算機(jī)模型顯示區(qū)域的異染色質(zhì),像密集大量字符串,和開放的區(qū)域稱為常染色質(zhì)——基因往往是活躍的地方。通過觀察細(xì)胞DNA是如何包裝,研究人員可以推斷出哪些基因有可能開啟或關(guān)閉。
      

      ”之間建立連接的物理組織DNA和基因表達(dá)是一個(gè)重要的一步理解細(xì)胞如何控制基因表達(dá),并不是“Spakowitz說。
      

      理解的因素確定DNA組織,Spakowitz和他的團(tuán)隊(duì)調(diào)整了“細(xì)胞”在他們的計(jì)算機(jī)模型,看看某些變化會(huì)影響細(xì)胞核DNA是如何包裝。例如,當(dāng)他們?cè)黾恿烁嗟腍P1蛋白參與關(guān)閉基因、DNA形成致密塊狀。這些地區(qū)也有組蛋白標(biāo)記化學(xué)組附近的基因沉默。
      

      現(xiàn)實(shí)的模型
      

      來(lái)驗(yàn)證他們的模型作品,研究小組比較了模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)。他們從實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù),冷凍細(xì)胞在一個(gè)特定的時(shí)刻,基本上采取的快照的DNA是如何組織的。當(dāng)團(tuán)隊(duì)模擬模型的實(shí)驗(yàn)中,他們看到了相同的結(jié)果,因?yàn)樗麄冊(cè)谡嬲募?xì)胞。
      

      “把一個(gè)因素顯示了巨大的模擬和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的協(xié)議,”奎因麥克弗森說,一個(gè)物理Spakowitz實(shí)驗(yàn)室博士研究生。這告訴團(tuán)隊(duì),其簡(jiǎn)單的模型可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)DNA是如何組織的細(xì)胞.
      

      系統(tǒng)地改變的東西在一個(gè)模擬的細(xì)胞將允許研究人員操縱DNA在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),將是不可行的。“這些實(shí)驗(yàn)可能花費(fèi)數(shù)萬(wàn)美元和無(wú)數(shù)小時(shí)在實(shí)驗(yàn)室,但我們?cè)陔娔X上可以轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,”布魯諾Beltran)說,在Spakowitz實(shí)驗(yàn)室生物物理學(xué)博士候選人。
      

      運(yùn)行一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)之前做的鉗工可以幫助研究人員優(yōu)先考慮實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)要做的事情。Spakowitz和他的團(tuán)隊(duì)希望他們的模型將提供一個(gè)指南告知他人研究DNA組織如何影響基因開啟或關(guān)閉。
      
			

			
        
      
			
      
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