有丝分裂染色体DNA被包装在堆叠层

一项基于低温电子显微镜的新研究表明，在有丝分裂过程中，染色体DNA在染色质的堆积层中积累。这项研究发表在《EMBO日报》上，证实了UAB研究人员十多年前提出的惊人结构，但由于所用技术的局限性，它受到了批评。

在细胞核中，DNA与组蛋白结合形成长链核小体，称为染色质纤维。UAB生物化学与分子生物学系染色质实验室在Uan-Ramon Daban教授的指导下，于2005年发现有丝分裂染色体的染色质形成多层板。这是一个令人惊讶的结果，一直受到批评，因为没有预料到染色质的线状纤维能产生平面结构，又因为是基于传统的电子显微镜和原子力显微镜技术，需要分别吸附样品。和碳云母的平坦表面。此外，在电子显微镜的情况下，样品必须用化学交联剂固定，用造影剂处理并脱水。

发表在《EMBO杂志》上的一项基于电子显微镜和低温同步辐射X射线散射的新研究表明，在有丝分裂染色体中，DNA密集堆积形成堆积的染色质片层，这些染色质片层通过核小体之间的相互作用得以稳定。

这项新研究中使用的低温电子显微镜技术的优点是，样品(未交联和未处理的造影剂)悬浮在水溶液中，即使在成像过程中也保持冷冻在-180。因为要研究的结构很大很复杂，所以在这项工作中使用了低温电子层析成像，因为这种技术允许捕捉许多不同倾斜角度的图像，最终获得被分析结构的三维重建。

三维重建显示，在生理离子条件下维持的人类染色体发出的染色质呈扁平状，形成多层板。实测厚度(单层7.5nm两层之间的接触为13nm)表明该板由单核小体层形成，它们之间相互交叉。互补X射线散射实验表明，在6nm处有一个主峰，该主峰与层与层之间的距离以及通过其侧面缔合的核小体之间的距离有关。

有多层板，大小对应人类染色体的直径(600nm)。这表明染色体是由染色质的堆叠层形成的，其方向垂直于染色体轴。这种结构非常紧凑，可能具有在细胞分裂过程中保护基因组DNA完整性的功能。

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