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據(jù)最新一期《自然·結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》雜志報(bào)道，荷蘭癌癥研究所研究人員揭示了為什么人的DNA是X形的，并發(fā)現(xiàn)了一種普遍存在的機(jī)制，通過這種機(jī)制，細(xì)胞可決定DNA的形狀。這一發(fā)現(xiàn)或?qū)α私馊祟惣?xì)胞行為產(chǎn)生更廣泛的影響。

在人體里，細(xì)胞不斷分裂成新的細(xì)胞。在此過程中，一個(gè)細(xì)胞復(fù)制自己的DNA，并在兩個(gè)新細(xì)胞之間平均分配。這說起來容易做起來難。畢竟，人類DNA有幾米長，像意大利面一樣塞進(jìn)了看不見的微小細(xì)胞核中，如何在細(xì)胞之間公平分配DNA?

細(xì)胞有一個(gè)聰明的方法來處理這個(gè)問題。它們復(fù)制DNA后，將其變成緊湊的包裹。在此過程中，細(xì)胞將兩個(gè)DNA連接在中間，在顯微鏡下，這樣的包裹看起來像一個(gè)X。

在細(xì)胞分裂之前，X從中間釋放，然后，X的每個(gè)“手臂”都會進(jìn)入一個(gè)單獨(dú)的細(xì)胞。如果這一過程出錯(cuò)，新細(xì)胞獲得的DNA會比正常細(xì)胞多或少，這可能會導(dǎo)致它們的進(jìn)程脫軌。例如，癌細(xì)胞通常含有異常數(shù)量的DNA。

研究人員表示，染色體實(shí)際上由兩條相同的長DNA線組成。環(huán)狀黏連蛋白分子將兩根線連在一起。環(huán)狀黏連蛋白打開，導(dǎo)致DNA的“手臂”分開。而DNA中段部分保持緊密閉合，這是由Shugoshin蛋白導(dǎo)致的。

研究發(fā)現(xiàn)，Shugoshin使用了一種分子鍵，恰好可插入黏連蛋白中的一個(gè)“鑰匙孔”，從而鎖定黏連蛋白。由于Shugoshin在染色體的中心，所以只有在那里它才能鎖定黏連蛋白，這使得染色體呈X形。

CTCF蛋白與Shugoshin其中一段具有完全相同的分子鍵，可插入相同的黏連蛋白“鑰匙孔”，它也使用這一點(diǎn)來鎖定黏連蛋白。

研究表明，存在一種細(xì)胞決定DNA形狀的通用機(jī)制，即調(diào)節(jié)DNA的各種重要蛋白質(zhì)使用相同的分子“密鑰”來控制黏連蛋白。在正確的時(shí)間以及在DNA的正確位置鎖定黏連蛋白，可確定染色體的形狀。

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