鑒別出人類和古細(xì)菌染色體的關(guān)鍵相似之處

近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Cell上的研究報(bào)告中，來(lái)自印第安納大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)研究**揭示了人類和古細(xì)菌染色體組織的相似之處，相關(guān)研究結(jié)果或能支持研究人員對(duì)古細(xì)菌的研究來(lái)理解與細(xì)胞基因表達(dá)錯(cuò)誤相關(guān)的人類疾病，比如癌癥等。

人類和古細(xì)菌染色體中相似的DNA成簇具有非常重要的意義，因?yàn)檫@些特定基因的激活或失活取決于其被折疊的方式，研究者Stephen Bell指出，DNA的錯(cuò)誤折疊會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤的基因被開啟或關(guān)閉，有研究表明，在人類細(xì)胞生長(zhǎng)期間，開啟或關(guān)閉錯(cuò)誤基因的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)的改變，從而誘發(fā)組織癌變。

古細(xì)菌是一種非常簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物，其處于地球上生命的三個(gè)領(lǐng)域之一，盡管古細(xì)菌存在于包括人體在內(nèi)的各種環(huán)境中，但與另外兩個(gè)生命領(lǐng)域（細(xì)菌和真核生物，包括人類等哺乳動(dòng)物）相比，人類對(duì)古細(xì)菌知之甚少；古細(xì)菌在遺傳水平上也比細(xì)菌更接近真核生物。這項(xiàng)研究中，研究人員**對(duì)古細(xì)菌染色體的DNA組織進(jìn)行了觀察分析，關(guān)鍵的相似之處是DNA會(huì)根據(jù)其功能被排列成簇或離散區(qū)室的方式。

研究者表示，當(dāng)我們**看到古細(xì)菌DNA的互作模式后，我們震驚了，其就好像我們?cè)谌祟怐NA中觀察到的那樣；此外，研究者還**描述了在細(xì)胞生長(zhǎng)期間用于組裝古細(xì)菌DNA的特殊蛋白，研究者將這種大型蛋白復(fù)合體稱之為“coalescin”（因其與真核生物名為“condensin”的蛋白極其相似）。利用古細(xì)菌作為模型的優(yōu)勢(shì)在于其能幫助研究人類細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中DNA組裝及DNA組裝與誘發(fā)癌癥基因激活之間的關(guān)聯(lián)。

人類細(xì)胞非常復(fù)雜，理解指導(dǎo)DNA折疊的規(guī)則也**挑戰(zhàn)性，古細(xì)菌的簡(jiǎn)單特性意味著其能作為一種新型模型來(lái)幫助理解與人類細(xì)胞過(guò)程相關(guān)的基本事件；這項(xiàng)研究中，研究者利用硫化葉菌屬(Sulfolobus)進(jìn)行研究，硫化葉菌是一種能在極高溫度下生長(zhǎng)的古細(xì)菌，因其具有物理持久性使其能更容易進(jìn)行研究，硫化葉菌在全球各地都存在，尤其是在圣海倫火山和黃石國(guó)家公園的溫泉等地。