英國愛丁堡大學官網(wǎng)21日發(fā)布公告稱，該校研究人員與英國利物浦大學以及日本和美國的科學家合作，利用先進成像技術(shù)，首次獲得人類全部46個染色體的詳細三維結(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)，遠低于人們之前的預期。

自從1882年被發(fā)現(xiàn)以來，染色體一直是各類研究的焦點。盡管技術(shù)上已經(jīng)取得巨大進步，但染色體的完整結(jié)構(gòu)和組成仍是正在探究中的秘密。愛丁堡大學科學家開發(fā)出一種精密顯微鏡技術(shù)，將光電顯微鏡與計算模型軟件結(jié)合起來，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)前所未有的細節(jié)。

“我們的成像技術(shù)真正具有開創(chuàng)性，它首次清晰呈現(xiàn)了人類全部46個染色體的結(jié)構(gòu)。”該大學生物科學學院博士丹尼爾·波斯說，“100年來科學家們一直認為，所有染色體幾乎全部由遺傳載體染色質(zhì)構(gòu)成，沒有人對此提出過質(zhì)疑。現(xiàn)在面對這些結(jié)構(gòu)圖，我們不得不重新思考這個問題。”他們對圖像分析后發(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“護盾”能防止細胞分裂過程中發(fā)生失誤，這類失誤會導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)的功能細節(jié)還不得而知，但分析表明，它能讓染色體在細胞分裂中相互隔離。既然發(fā)現(xiàn)了這些非遺傳物質(zhì)的大量存在，現(xiàn)在就不得不重新認識染色體的構(gòu)成以及細胞分離過程。相關(guān)研究論文發(fā)表在《分子細胞》雜志上。