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美科学家惊人之举 首次创建精确人体基因3D模型

http://www.kexue.com 2012-01-06 09:52:37 腾讯科学  发表评论


了解基因组结构是了解它总体功能的关键。每一种生物都是在三维空间内作用

  据国外媒体报道,基因组在几乎全部的人体细胞功能中扮演着中枢的角色,并且它结构上的缺陷会导致包括癌症在内的各种疾病。

  南加州大学分子生物学教授陈林说:“了解基因组结构是了解它总体功能的关键。每一种生物都是在三维空间内作用,因此想要完全的了解基因组,你必须了解它的三维结构。细胞内的基因被看做是一碗天使面,不同的细胞就像不同的意大利面碗,碗中的面条排列完全的不同,但是它们拥有某些共同的特征。”

  陈林说:“科学家试图了解正常和病态细胞中的基因组,而这项技术为这个研究增加了关键性的部分。这项研究技术应用之一是通过细胞基因组的结构缺陷来鉴定潜在的癌细胞。我希望在不久的将来,这些研究能让科学家更好的理解基因组是如何导致疾病的和在那些情况下它的功能如何变化。”

  由于它的细小尺寸和超长的长度,创建一个基因组三维图不像拍照那么简单。DNA基因组序列非常的长,如果细胞核是足球大小,它内部的DNA序列展开超过30英里长。

  生物学家用来研究生物分子的技术对于人类基因组研究无效。DNA蜷缩在细胞核内部形成了成千上万的接触点。南加州研究人员借助一项新技术,描述出了每一个DNA与DNA接触点的位置,并使用复杂的计算机程序,以三维形式模拟了这个结果。

  陈琳说:“它为你提供了基因组技术完全的新希望。”通过分析不同细胞基因组结构的不同处和相似处,科学家能够认识到三维组织的基本原理。除此之外,科学家能通过这些结构了解每一个基因相对其它基因的位置和这个布局对于细胞功能是如何的重要。

  南加州大学研究团队使用的这个方法揭示了一个事实,每一个细胞都略有不同,DNA不总是以同样的方式蜷缩在一起。南加州大学计算生物学助理教授弗兰克-阿尔伯说:“这不是一个简单的基因组结构。”陈林和阿尔伯共同领导南加州大学一个研究者团队来解决这个难题。通过许多基因组的统计分析,研究团队能够确定DNA序列组的“优先位置”,为你提供了它最可能呈现的结构。(过客/编译)

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