发布时间:2012-01-16 15:03 原文链接: 科学家绘制出人类基因组三维图像

  据美国物理学家组织网1月4日报道,美国南加利福尼亚大学多恩希夫文理学院的科学家,开发出一种绘制DNA(脱氧核糖核酸)之间接触位点的新方法,并利用计算机模型绘制出一个细胞中的完整DNA链——基因组的精确三维图像。相关论文预先发表在《自然·生物技术》网站上。

  细胞内的基因组就像一碗细丝面,不同的细胞就像不同的碗,其中的面条虽然整体上排列不同,但都有着某些共同特征。DNA链非常细小却长度惊人,假如细胞核像一个足球那么大,其内部DNA解开的话会长达30多英里。它们在细胞核内部卷曲缠绕,自身之间形成了数十亿的接触点。

  研究人员用了一种新技术,标绘出了DNA之间的每一个接触位点。由于DNA的卷曲方式不尽相同,他们还考虑了每个细胞的细微差别,对许多基因组进行统计分析,确定了DNA链的“优先位置”,也就是DNA最可能出现的位置,最终通过精密复杂的计算机算法模拟出了最终的三维图像。

  “生物研究中的每件事物都是三维的,因此必须从三维的角度才能全面理解它们。” 文理学院分子生物学教授陈林(音译)说,“DNA三维图像以全新的视角向人们展示了基因组,通过分析不同细胞之间基因组的差异和相似之处,人们能从中找出某些三维组织结构的基本规则。而且,三维结构能显示出每个基因相对于其他基因的位置,以及这种排列对细胞功能的重要性。”

  基因组结构上的瑕疵会导致癌症等各种疾病,理解基因组的结构对理解其整体功能至关重要。

  陈林指出,该研究有助于人们理解正常细胞和疾病细胞中的基因组,根据细胞中基因组的结构缺陷发现潜在癌细胞。“这些研究在未来很有前景,能帮助科学家更好地理解基因组和疾病之间的关系,以及如何在相应的环境中调控其功能。”

相关文章

自然:二倍体蚕豆基因组解开全球蛋白质作物的变异之谜

丹麦奥胡斯大学StigUggerhøjAndersen等研究人员的最新发现表明,巨大的二倍体蚕豆基因组解开全球蛋白质作物的变异之谜。2023年3月8日,《自然》杂志在线发表了这项成果。研究人员介绍,在......

AI揭示影响人脑发育基因组突变

科技日报北京2月21日电美国研究人员使用人工智能(AI)模型揭示了可能影响人类认知进化的基因组突变。这项人类基因组学的开创性研究可能会促进发现复杂脑部疾病的新疗法。该研究发表在新一期的《科学进展》上。......

染色体水平冬瓜参考基因组发布

近日,广东省农业科学院蔬菜研究所发布了染色体水平冬瓜参考基因组。相关研究发表于ScientificData,广东省农业科学院蔬菜研究所副研究员罗文龙和副研究员闫晋强为该论文共同第一作者,广东省农业科学......

首个家鸡基因组图谱绘制完成

西南大学教授徐洛浩课题组以中国特有家鸡品系胡须鸡为材料,在国际上率先绘制出首个家鸡全基因组图谱。2月13日,相关研究成果以《家鸡基因组完成图的演化分析》为题,发表在美国《国家科学院院刊》上。这是继去年......

千种热带植物基因组计划启动

近日,第一届国际热带植物学术会议在海南三亚举行。会上启动的海南大学—贝纳基因等千种热带植物基因组计划与热带作物基因组与分子育种数据库联合平台计划,将进一步加强热带海量植物资源保护与利用基础研究,服务海......

昆明动物所阐明多能干细胞基因组稳态维持新机理

多能干细胞(Pluripotentstemcells,PSCs)因在体外具无限增殖和分化为不同类型细胞的潜能,在再生医学领域中颇具应用前景,也成为目前临床上最具潜能的成药细胞。PSCs制备过程中的标准......

系列研究阐明多能干细胞基因组稳态维持新机理

多能干细胞(Pluripotentstemcells,PSCs)因其在体外具有无限增殖和分化为不同类型细胞的潜能,在再生医学领域中具有广泛应用前景,也成为目前临床上最具潜能的成药细胞。PSCs制备过程......

萝卜基因组组装与抽薹性状遗传调控机理解析研究新进展

近日,南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室、园艺学院萝卜遗传育种团队在植物学领域权威期刊PlantBiotechnologyJournal在线发表了题为“Achromosome-level......

研究揭示对环境高度敏感的鼠兔类群的进化响应

在当今保护生物学领域,如何保育栖息地片段化不断加剧的濒危物种和地理小种群受到了学者的高度关注。人为辅助为地理隔离的种群提供与同种异域种群甚至是姐妹种杂交的机会,能够促进基因流动,即遗传拯救(genet......

NationalScienceReview:揭示同域物种形成的成种模式

物种形成是演化生物学研究的核心问题之一。同域物种形成(sympatricspeciation)是指新物种从同一地域祖先物种中演化而来,在没有地理隔离的情况下产生了生殖隔离的过程。然而,在同域物种形成的......