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“長壽開關(guān)”端粒新結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)
作者：張夢然 來源：科技日報
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科技日報北京9月20日電 （記者張夢然）在物理學(xué)和微型磁鐵的幫助下，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種端粒DNA的新結(jié)構(gòu)。端粒被視為長壽的關(guān)鍵，它們保護(hù)基因免受損害，但每次細(xì)胞分裂時都會變短一些。如果它們變得太短，細(xì)胞就會死亡。而今的新發(fā)現(xiàn)將有助于了解衰老和疾病。研究結(jié)果近日發(fā)表在《自然》雜志上。
在人體的每個細(xì)胞中，都有攜帶決定人體特征的基因的染色體。這些染色體的末端是端粒，可保護(hù)染色體免受損傷，它們有點(diǎn)像鞋帶末端的塑料頭。
端粒之間的DNA有兩米長，因此必須將其折疊以適合細(xì)胞。這是通過將DNA包裹在蛋白質(zhì)上來實(shí)現(xiàn)的，DNA和蛋白質(zhì)一起被稱為核小體，它們排列成類似于一串珠子的東西。
這串珠子還會進(jìn)行更多的折疊。它如何做到這一點(diǎn)取決于核小體之間的DNA長度，即串上的珠子。折疊后出現(xiàn)的兩種結(jié)構(gòu)是已知的。一種結(jié)構(gòu)是兩個相鄰的珠子黏在一起，游離的DNA掛在它們之間。但如果珠子之間的DNA片段較短，則相鄰的珠子不會黏在一起，兩個堆疊并排形成第二種結(jié)構(gòu)。
結(jié)合電子顯微鏡和分子力光譜法，荷蘭萊頓物理研究所研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種端粒結(jié)構(gòu)。在這里，核小體靠得更近，因此珠子之間不再有任何游離DNA。這最終會產(chǎn)生一個大的DNA螺旋。
分子力光譜法將DNA的一端附著在載玻片上，而另一端則粘著一個微小的磁球。然后在這個球上方的一組強(qiáng)磁鐵將“珍珠串”拉開。通過測量將珠子一個個拉開所需的力，就可了解更多關(guān)于“繩子”如何折疊的信息。
研究人員表示，如果知道分子的結(jié)構(gòu)，就可更深入地了解基因是如何打開和關(guān)閉的，以及細(xì)胞中的酶如何處理端粒，如它們是如何修復(fù)和復(fù)制DNA的。新的端粒結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)將提高人們對身體組成部分的理解，而這最終將幫助人們研究衰老和癌癥等疾病，并開發(fā)抗擊它們的藥物。