我们终于知道为什么我们的DNA有一个X形

“真的这样吗?“想知道研究员本杰明•罗兰。他叙述了电话与他对话的同事来自英国。“我们看到一个可疑的两个分子之间的相似性核的细胞。他们似乎已经完全相同的构建块在一个地方,这就可以解释很多细胞内发生了什么。当然我们必须调查!”

X生物教科书

在我们的身体中,细胞连续分裂两个新细胞。在这个过程中,一份DNA和细胞分裂之间同样两个新细胞。这是说起来容易做起来难。毕竟,我们的DNA是几米长和塞像意大利面条线程进入无形小核的细胞。试着分配公平。

细胞有一个聪明的方式来处理这个问题。他们复制DNA和把它变成紧凑的包裹。在这一过程中,细胞离开中间的连接两个副本,直到他们分裂。在显微镜下,这样一个包裹看起来像一个X(见图片),可以看到在所有生物教科书。

异国情调的名字

就在细胞分裂之前,X版本在中间。X的手臂然后每去一个单独的细胞。如果这是错误的,新的细胞比正常或多或少的DNA。这可能会导致破坏。癌症细胞,例如,经常有异常大量的DNA。

”这样一个染色体实际上由两个相同的DNA长线程首先连接沿其整个长度”研究人员说本杰明•罗兰。一系列环形cohesin分子有两个线程在一起。“当一个细胞分裂,cohesin环打开,和DNA的怀抱。戒指中间的DNA仍然紧闭。这是由于蛋白质与异国情调的名字shugoshin——SGO1。”

锁环

自19世纪后期以来,教科书说,我们的染色体X的形状。但潜在的机制仍然是一个谜了很长一段时间。罗兰的博士生阿尔贝托Garcia-Nieto现在已经发现shugoshin使用分子键恰恰符合一种cohesin锁眼。在这一过程中,它锁cohesin戒指。因为shugoshin在染色体的中心工作,只有它锁环。让他们的X染色体形状。只有细胞后一切都整齐地排队开始分裂,它削减最后环松分子剪刀。DNA分离和细胞分裂。

普遍机制

一个意想不到的相似性使研究人员对这一发现:他们看到的一个小片段shugoshin是一样的另一种蛋白质他们之前检查:CTCF。猜什么蛋白质:CTCF完全相同的分子键cohesin符合相同的锁眼。它也使用这个锁cohesin戒指,但在不同的上下文。Cohesin也完全不同的东西:它可以压缩染色体DNA通过循环。不同的地方,相同的锁定机制。

“我们似乎找到了一个普遍的细胞机制确定DNA的形状。事实上,让整件事更不同寻常的是,CTCF shugoshin不似乎是唯一的蛋白质,使用这些构建块。”Rowland and his UK colleagues have evidence that a variety of important proteins that regulate our DNA use the same molecular key to control cohesin. "By locking cohesin at exactly the right time, as well as at the right place on the DNA, you can determine the shape of our chromosomes."

“记住:DNA是生命的代码。DNA的结构在一定程度上决定了DNA的功能,因此我们细胞的行为。如果你可以确定DNA的结构,这可能产生巨大的影响。”

参考:王C, Shivcharan年代,田T, et al。结构性基础GSDMB IpaH7.8孔隙的形成和它的目标。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 05832 - z

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