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科学家绘制出人类基因高分辨率三维图谱(图)

2009-10-09 14:09:40  来源:国际在线专稿  编辑:陈慧清   

科学家称,此图谱可帮助找出人类基因中的致病基因

  国际在线专稿:据外国媒体报道,科学家通过把人类基因分成数百万个单元并将这些单元逆序排列,绘制出了人类基因的三维结构图谱,这些图谱不仅可以探究基因的排列形状,还能让科学家寻找人类基因中的致病基因。

  绘制这张高分辨率谱图的科学家马萨诸塞州医学院的分子生物学家德科尔(Job Dekker)表示:“很明显,人类基因中染色体的空间组成是基因调节的关键因素。这种三维图谱的展示,可以让我们探索以前无法探知的基因调节领域,帮助我们可以发现很多新问题。”

  一些细胞生物学家此前提出,基因的压缩并不仅仅是一个有效的存储机制,这种组成方式和基因功能以及基因之间的相互作用也有关联。但是,因为基因组测序实验会破坏基因的形状,电子显微镜也无法观测基因压缩的具体情况,因此这方面的研究一直没有获得突破。

  今年四月份,美国国家科学院院刊刊登了《基因在染色体中的活动模式和其物理距离之间的联系》,这篇文章提供了基因形状的说服性证据和数据,并绘制出低分辨率图像。而目前这张刊登在10月7日科学杂志上的高分辨率图像,则更详尽的提供了基因排列形状的细节。德科尔说:“这张基因的三维高分辨率图谱可以改变人们研究染色体的方法。我们可以通过它和基因的活动相联系,探寻细胞结构的变化情况。”

  据报道,为了确定基因的结构,科学家首先将细胞核浸泡在甲醛中,甲醛可以像胶水一样连接靠在一起的基因,保持基因在三维空间里的真实情况。接着科学家用化学的方法打破基因之间的联系,只让相互靠近的基因保持连接,形成成对的基因碎片。在电脑软件的帮助下,按照基因原来的排列顺序重塑基因之间的联系。这样,就成功的绘制出这张高分辨率的基因三维图谱。

  另一参加图谱绘制的科学家哈佛大学计算机生物学家埃雷兹·里伯曼·艾登(Erez Lieberman-Aiden)说:“这个重塑出来的基因模型中没有节点,就像是一团压缩在一起的面条。但是,你可以在不破坏其结构的情况下,任意的抽取其中的一部分,并可以将其恢复原样。”(海澜)

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