哪些序列使DNA解開(kāi)并呼吸
獲取包裹在基本包裝單元中的DNA(稱為核小體)取決于DNA構(gòu)建模塊或堿基對(duì)的基礎(chǔ)序列。像圣誕禮物一樣，一些核小體比其他核小體更容易解開(kāi)。這是因?yàn)槭闺p螺旋更硬或更柔軟，筆直或彎曲的原因 - 換句話說(shuō)，決定其彈性的因素 - 是實(shí)際的堿基對(duì)序列。在EPJ E發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，來(lái)自荷蘭萊頓大學(xué)的Jamie Culkin及其同事證明了DNA序列在使包裝的DNA開(kāi)放并讓基因被讀取和表達(dá)的可能性中的作用。
早在1995年，來(lái)自美國(guó)伊利諾伊州西北大學(xué)的已故生物化學(xué)家Jonathan Widom就證明了核小體“呼吸”的時(shí)間很短，因?yàn)镈NA部分地從蛋白質(zhì)圓筒中解開(kāi)。這是由于與溫度變化有關(guān)的波動(dòng)。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)非常準(zhǔn)確地測(cè)量了DNA線軸的不同部分對(duì)于切割該DNA的酶的相對(duì)可及性。
跟隨他的腳步，作者開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型，該模型使用計(jì)算機(jī)模擬，并基于他們自己以前發(fā)表的核小體的粗粒度模型。之前的工作假設(shè)DNA分子中存在第二層信息，其中一層是機(jī)械性的。相比之下，在這項(xiàng)研究中，使用具有序列依賴性DNA彈性的核小體模型，作者研究了堿基對(duì)序列對(duì)基因讀數(shù)的核小體可及性的影響。他們的方法詳細(xì)解釋了基礎(chǔ)DNA納米力學(xué)如何決定核小體的物理特性。
順便提一下，該模型還可用于解釋與基因編輯技術(shù)CRISPR相關(guān)的新研究，該技術(shù)應(yīng)用于包裹在核小體中的DNA，并依賴于細(xì)菌作為檢測(cè)和破壞外源DNA的免疫系統(tǒng)。
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