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染色体の最初の3D画像は、身近なX字形を払拭する

強力な最先端技術を使用して、研究者たちは初めて、染色体の真の3D構造がぼんやりと歪んだX形から遠く離れていることを明らかにしています。彼らは、実際には複雑で、むしろ美しいです。

英国のBabraham InstituteとUniversity of CambridgeとイスラエルのWeizmann Instituteの研究者らは、今週オンラインで公開された論文で、強力なコンピュータと最も新しいDNAシーケンサーの助けを借りて、どのようにして染色体の3D視覚化単細胞で何千もの分子測定が行われています。

新技術の資金は、BBSRC(Biotechnology and Biological Sciences Research Council)、MRC(Medical Research Council)およびWellcome Trustから寄せられました。

新しい画像は、ほとんどの場合、染色体構造が複雑で美しく複雑であることを示しており、その内部のDNAがどのように折り畳まれるのかを明らかにする。

単一細胞Hi-Cの染色体構造
新しい3D画像は、染色体構造のより複雑な側面を示しています。クレジット:Dr. Peret Fraser Babraham Institute。

研究者らは、身近なX字型は染色体の寿命に非常に短命であると言います。

共同研究者BBSRCが資金を提供するBabraham Instituteの核ダイナミックスプログラムのPeter Fraser博士は次のように説明しています。

「DNAのX字型の塊である染色体の画像は、多くの人にはよく知られていますが、この顕微鏡写真の肖像画は実際に細胞内で一時的にしか起こらない構造を示しています。

生物の中のほとんどの細胞は、分裂を終えているので、X型のように見える染色体を持っていません。

「これらの細胞の染色体は非常に異なる形で存在しており、今のところ構造の正確な画像を作成することは不可能でした」

新しい3D画像は、どのようにして染色体の構造がDNAの中でどのように折り畳まれるのかを示し、健康や病気、老化のプロセスに直接影響を及ぼす遺伝子がいつ、どのように発現するかを示しています。

以前の研究では、数百万個の細胞からの平均に基づいて測定値を計算しています。これまでの研究では、染色体構造が単一細胞でのそれらの測定に基づいて生成されたのは初めてです。

フレイザー博士は、これらの新しい画像により、特定の遺伝子をマップし、染色体の原理がゲノム内で機能することを明らかにしていると言います。

今年初め、米国のソーク研究所(Salk Institute)の研究者らは、染色体の末端を「アンカー」として保護する分子キャップであるテロメアを用いて染色体が細胞分裂中にどのようにDNAを編成するのかを明らかにした。

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