英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)官網(wǎng)21日發(fā)布公告稱，該校研究人員與英國(guó)利物浦大學(xué)以及日本和美國(guó)的科學(xué)家合作，利用先進(jìn)成像技術(shù)，首次獲得人類全部46個(gè)染色體的詳細(xì)三維結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)圖清晰表明，組成染色體的物質(zhì)只有一半是遺傳物質(zhì)，遠(yuǎn)低于人們之前的預(yù)期。

自從1882年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，染色體一直是各類研究的焦點(diǎn)。盡管技術(shù)上已經(jīng)取得巨大進(jìn)步，但染色體的完整結(jié)構(gòu)和組成仍是正在探究中的秘密。愛(ài)丁堡大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種精密顯微鏡技術(shù)，將光電顯微鏡與計(jì)算模型軟件結(jié)合起來(lái)，繪制出染色體的高清三維圖像，從而幫助他們獲得染色體結(jié)構(gòu)前所未有的細(xì)節(jié)。

“我們的成像技術(shù)真正具有開(kāi)創(chuàng)性，它首次清晰呈現(xiàn)了人類全部46個(gè)染色體的結(jié)構(gòu)。”該大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院博士丹尼爾·波斯說(shuō)，“100年來(lái)科學(xué)家們一直認(rèn)為，所有染色體幾乎全部由遺傳載體染色質(zhì)構(gòu)成，沒(méi)有人對(duì)此提出過(guò)質(zhì)疑。現(xiàn)在面對(duì)這些結(jié)構(gòu)圖，我們不得不重新思考這個(gè)問(wèn)題。”他們對(duì)圖像分析后發(fā)現(xiàn)，DNA及其支持蛋白組成的染色質(zhì)在染色體所有組分中的占比只有53%到70%，其他30%到47%的成分由外圍物質(zhì)構(gòu)成。這些圍繞著遺傳物質(zhì)的神秘“護(hù)盾”能防止細(xì)胞分裂過(guò)程中發(fā)生失誤，這類失誤會(huì)導(dǎo)致各種與新生兒缺陷有關(guān)的癌癥或其他疾病。

研究人員表示，雖然外圍物質(zhì)的功能細(xì)節(jié)還不得而知，但分析表明，它能讓染色體在細(xì)胞分裂中相互隔離。既然發(fā)現(xiàn)了這些非遺傳物質(zhì)的大量存在，現(xiàn)在就不得不重新認(rèn)識(shí)染色體的構(gòu)成以及細(xì)胞分離過(guò)程。相關(guān)研究論文發(fā)表在《分子細(xì)胞》雜志上。