中国科学家率先完成30nm染色质高级结构解析有何意义_2

2019-11-16 18:36:14

匿名已取消,此前是怕答得不好丢人。谢谢大家的鼓励!这是我在知乎的第一个长回答。谢谢支持!给大家鞠躬了!2014-04-30补充:30nm纤维形成后,还要经过更复杂的包装过程才能形成细胞分裂中期我们看到的又黑又粗的染色体结构。所以说,解析30nm的结构才是我们认识基因组高级包装过程的第一步。30nm染色质纤维的结构是一个分子生物学中的基本(fundamental)问题,我们能把它的意义说得很大也能把它的意义说得很小。打个比方,“是地球在围绕太阳旋转还是太阳在围绕地球旋转”,这个问题可以说很有意义,因为它决定了人们的宇宙观,并且为我们观察外部星体提供了一个基本框架,其结论能够解释某些自然现象,无数新的研究都得以该问题的结论为基本前提。这个问题也可以说没多大意义,因为无论结论如何我们的日常生活都不会受到干扰。这个工作的原文链接:Cryo-EMStudyoftheChromatinFiberRevealsaDoubleHelixTwistedbyTetranucleosomalUnits这个工作的意义的“官方阐述”:The30-nmFiberRedux大体说来,这是这样的一个问题。Waston同学和Crick同学告诉我们(http://www.nature.com/physics/looking-back/crick/Crick_Watson.pdf),DNA是这样的:但人类的基因组太大了,全长30亿个碱基对,这下麻烦了,因为这样说来,一个普通的人类二倍体细胞里的DNA收尾相接拉成直线就长达两米。想想看一个细胞才多大?这怎么装得进去呢?于是有聪明的看官说了,“DNA一定是被叠起来了!”没错,这简直是一定的。那DNA是如何被叠起来的呢?Luger酱告诉我们(http://www.nature.com/nature/journal/v389/n6648/full/389251a0.html),DNA首先是这样子被缠到组蛋白上去的,形成个小珠子:这样一来,DNA的尺度就被缩短了一些,毕竟打了一个卷儿嘛。上左图中被包绕在DNA双螺旋中的蓝色、绿色、黄色、红色所标识的螺旋样的东西分别代表组蛋白H3、H4、H2A和H2B。上右图是左图的侧视图。长长的DNA被串成以上的重复结构,在电镜下看,就是下图的念珠状样子。但是这样是不够的,对细胞来说还是有点长,它会再折叠一次,变成下图的样子。这就是所谓的30nm纤维在电镜下翔一般的模样。但是这个30nm纤维里面的结构到底是怎么样的呢?念珠状的纤维到底是通过何种组织方式变成30nm纤维的呢?一直以来,学界有两种模型。左边的是所谓的螺线管模型,右边的是所谓的Zig-Zag模型。当然,这也就是想想而已,虽然也有人做过一些工作,但大体上大家都在争论不休,各自挺各自的。这次他们做的结构是用冷冻电镜的方法确定了包含12个“珠子”的30nm的结构。此结构是符合zigzag模型的,虽然跟原来想的不完全一样。回到题主的问题,其意义可能在于:1.这是中国对于生命科学领域,特别是分子生物学基础关键问题的贡献。国家确实在努力,也确实在变得越来越NB。NB的人回国了,带动着不太NB的土产博士生硕士生变得NB。2.就“30nm的结构”来说,这个问题很基础,也很重要,他们的模型一定程度解释了这个问题,这很不错。3.至于会不会“大幅增进人类寿命或者轻易消灭某些疾病”?肯定不会直接产生类似的效益,但间接的,谁知道呢?比方说,今天吃了颗好吃的白菜,我们会感谢农民感谢土地,有谁会感谢二氧化碳呢?

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