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哈喽,大家好,今天小睿这篇评论,主要来分析五个碱基如何改变染色质凝聚体,解锁细胞隐藏的奥秘
就像捕食者出现时,鸟群不用领头鸟指挥就能集体转向,这种个体凑一起生出新能力的现象叫 “涌现”,
细胞里也有同款情况,成千上万个分子凑在一起,会形成单个分子没有的结构,比如染色质凝聚体,但之前没人搞懂这过程是咋来的。
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直到最近《科学》杂志的研究,还有 2025 年 11 月刚发布的新成果,终于摸到了这层奥秘的门槛。
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染色质凝聚体是由 DNA 和组蛋白组成的结构,它是通过类似油水分离的相分离过程形成的,
之前研究人员不知道单个核小体(DNA 加组蛋白)怎么逐层组装成可见的凝聚体,也不知道这些相互作用怎么决定凝聚体是像液体还是像固体。
这次发表在《科学》的研究,用了三个技术来解决这个问题,冷冻电子断层成像术,用来捕捉核小体的组织方式和染色质纤维的结构,分子模拟,用来量化组蛋白尾部参与核小体相互作用的情况,光学显微镜,用来测量凝聚体的动态行为和黏弹性。
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2025 年 11 月 5 日,澎湃新闻报道的牛津大学团队,开发了单碱基 3C 技术(MCCu),
这个技术能以单碱基的精度解析染色质结构,还能把三维基因组学和超分辨率成像结合,和这次的研究技术形成互补,能更细致地观察染色质的结构细节。
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染色质纤维是核小体通过连接 DNA 串联而成的,之前的研究只知道连接 DNA 的长度会影响染色质纤维的相分离,但不知道具体的原因。
这次《科学》的研究发现,仅仅在两个核小体之间的连接 DNA 里多增加 5 个碱基,核小体的空间排列方式就会改变,进而影响染色质纤维之间的相互作用,还有凝聚体的整体网络结构。
这种细微的变化,会让形成的染色质凝聚体呈现完全不同的物理属性,一种更像液体,另一种则更像固体。
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11 月的 Cell 研究里,团队还发现,核小体缺失的区域会形成 “纳米结构域”,这些结构域的形成,也和 DNA 的碱基序列细节有关。
研究人员做了对应的实验,调整连接 DNA 的 5 个碱基后,用冷冻电子断层成像术观察,能清晰看到核小体的排列从紧密状态变成松散状态,凝聚体的状态也随之改变。
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搞懂染色质凝聚体的形成和运作,不止能搞清楚细胞的基础活动,还能帮着理解疾病的发生。研究人员表示,凝聚体的形成过程失调,可能是神经退行性疾病或者癌症的潜在诱因。
2025 年 10 月,光明网报道的中国学者团队,发现了染色质 “记忆传承” 的关键机制,这个机制和染色质的稳态有关,如果这个机制出问题,可能和肿瘤的发生发展有关。
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11 月的 Cell 研究也提到,单碱基精度的染色质解析技术,能帮助找到致病的基因位点,比如有些碱基的微小变化,会导致染色质凝聚体异常,进而引发疾病。
这次《科学》的研究,也为探究其他生物分子凝聚体的组织和功能提供了参考,研究人员认为,这些研究能为开发新一代的治疗手段提供依据。
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这些关于染色质的研究,让我们对细胞的认知越来越精准,从五个碱基的微小改变,到整个细胞的功能运作,每一点发现都在帮我们靠近生命的真相,
未来这些研究成果,说不定能帮着解决更多的健康问题,给大家带来新的希望。
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