分享到: | 更多 |
研究員向記者展示用3D打印模型。左為朱平,手持染色質二級結構左手雙螺旋模型;右為李國紅,手持DNA右手雙螺旋結構模型。
本報記者 佘惠敏攝
對生命本質的研究一直是最為重要的基礎前沿課題。
誰在譜寫生命的旋律?是“種豆得豆,種瓜得瓜”的遺傳決定本質,還是“龍生九子,各不相同”的環(huán)境改變人生?簡單來說,作為遺傳信息物質載體的DNA(脫氧核糖核酸)是前者,而身為表觀遺傳物質基礎的染色質是后者。
61年前,沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結構使生命科學進入分子生物學時代,成為20世紀最偉大的科學發(fā)現之一。今天,中國科學院生物物理所科學家發(fā)現的染色質雙螺旋結構揭開了染色質的高級結構變化這一科學界“黑箱”,對于破譯“生命信息”建立和調控的表觀遺傳學“密碼”來說,是一個重大突破。
、 生命之繩如何纏繞
DNA是一條生命的長繩。
每個人類細胞的細胞核中都有一條DNA,每條DNA上都含有人類基因組的30億個堿基對。一條DNA“繩子”展開可達2米,卻要安放在直徑只有幾個微米(一米等于一百萬微米)的細胞核里,就不得不以某種方式繞成“線團”。
DNA的“長繩”,插上組蛋白、非組蛋白和少量RNA等“鉚釘”,繞合成的復合物“線團”,就是染色質(脫氧核糖核酸核蛋白)。染色質概念早在1879年就被提出,但直到近百年后的1974年,科學家才利用生物化學和電鏡成像技術,發(fā)現染色質的一級結構,即由DNA串聯的11納米核小體串珠結構。
核小體是染色質結構的基本單元,它如何構成二級結構——30納米的染色質纖維?
30多年來,世界各國的科學家們都在探尋這個謎題,他們沒能直接觀測到,便利用間接證據推測,二級結構可能是6個核小體組成一圈形成中空結構的管狀螺旋體。
中國科學家的發(fā)現推翻了這一經典猜測。
李國紅研究組負責提供染色質樣品。為了適合高分辨率研究,他們必須提供高度均一的30nm染色質樣品。