正确折叠极长的染色体DNA分子对于细胞的正确功能至关重要

正确折叠极长的染色体DNA分子对于细胞的正确功能至关重要。来自IMBA的Gerlich实验室(奥地利科学院分子生物技术研究所)的科学家开发了一种突破性的方法来绘制复制的DNA分子之间的接触点，从而阐明了基因组如何在人类细胞核内折叠。

细胞很小，每个细胞的直径只有微米。另一方面，编码基因组的染色体DNA分子的总长度约为2米。为了适合细胞，将染色体DNA折叠多次。但是，DNA不仅以随机的方式被挤入细胞核，而且以特定且高度调控的结构折叠。染色体DNA的空间组织能够调节远处之间的拓扑相互作用，从而支持整个细胞世代中基因组的正确表达，维持和运输。

DNA断裂可能是自发发生的，也可能是由于辐射或化学损伤而导致的，由于它们会促进突变并最终导致癌症，因此可能导致严重的问题。但是并非每个DNA断裂都具有灾难性的后果，因为细胞具有修复损伤的巧妙方法。DNA修复的主要途径之一是从复制的姐妹染色单体复制受损DNA上的缺失信息。为此，姐妹染色单体的两个DNA分子必须在完全相同的基因组位置接近在一起。目前尚不清楚两个DNA分子如何相对于彼此进行组织以支持这一重要的修复途径。

Daniel Gerlich周围的团队开发了一种解决此问题的方法。“目前绘制DNA折叠图谱的方法存在一个严重的盲点：它们无法区分相同的DNA 分子拷贝。我们解决这一问题的方法是标记DNA拷贝，以便我们可以通过DNA测序来区分它们，盖利希博士实验室的博士生，《自然》杂志的第一作者迈克尔·密特(Michael Mitter)解释说。使用这种方法，研究人员能够创建复制染色体之间接触点的第一个高分辨率图。

“通过这种新方法，我们现在可以研究调节姐妹染色单体构象的分子机制，这将为深入了解DNA断裂修复和分裂细胞中杆状染色体的形成所必需的力学机制提供必要的信息。将基因组转移到细胞后代。”

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