日观察到DNA在细胞中呈不规则结构的证据

据2017年7月21日《科技日报》报道，日本国立遗传学研究所前岛一博与野崎慎研究团队，利用设计的超分辨率荧光显微镜观察单个的核小体，并首次发现：细胞核中多数核小体呈不规则折叠，形成直径约为160 nm的紧凑块状物(染色质域)的动态情形，而非有规律的染色质纤维；核小体之间的结合与染色质捆绑所需要的黏附蛋白质极为重要；细胞的多数活动是从DNA检索遗传信息开始的。据此结果，研究人员推断：由于检索领域庞大，从细胞核检索遗传信息效率很低，染色质域形成块状提高了信息检索及控制效率；由于DNA折叠异常会出现细胞癌化等各种疾病，这项研究成果对理解与细胞异常相关的疾病具有重要意义。相关研究论文发表在美国《分子细胞》杂志上。

据介绍，在构成身体的每一个细胞中，有全长可达2 m的DNA。这些DNA是直径2 nm的细丝，被酒桶形状的蛋白质组缠绕，形成直径约11 nm的核小体。40多年前的学说认为，核小体呈螺旋状有序折叠，形成直径30 nm左右的染色质纤维，然后再呈螺旋状缠绕为分层结构。但这一学说于2008年被前岛一博推翻。当时，前岛通过低温电子显微镜和X射线散射实验，提出了“不存在有规律的染色质纤维，核小体不规则地收纳在细胞内”的新学说，但此后，由于其结构非常微小，仅为纳米级，利用光学显微镜未能观察到DNA实体在活细胞中的真实结构和排布情景。