研究人员发现了人类和古生菌染色体之间的相似性

来源：News Medical | 校审：Kate Anderton |2019年9月19日 | 翻译：聚生物

印第安纳大学的研究人员开展的一项研究首次发现了人类染色体组织和古细菌之间的相似性。这一发现可能支持古生菌在研究中的应用，用于了解与细胞基因错误表达相关的人类疾病，如癌症。

这项研究的主要作者是斯蒂芬·贝尔(Stephen Bell)，他是印第安纳大学布卢明顿分校(IU Bloomington)艺术与科学学院(College of Arts and Sciences)的生物学教授和分子与细胞生物化学系主任。这项研究于2019年9月19日发表在《Cell》杂志上。

人类和古细菌染色体中相似的DNA片段具有重要意义，因为某些基因的激活或失活取决于它们的折叠方式。

“DNA不准确的捆绑或“折叠”可能导致错误的基因被激活或失活。研究表明，在人类细胞生长过程中，开启或关闭错误的基因可能导致基因表达的改变，最终可能致癌。”

斯蒂芬贝尔，教授，印第安纳大学布鲁明顿分校

古生菌是简单的单细胞生物，是地球上生命的三大类别之一。尽管古生菌存在于包括人体在内的各种环境中，但与其他两个类生物（细菌和真核生物，其中包括人类等哺乳动物）相比，人们对古生菌的了解却很少，且它们在基因水平上也比细菌更接近真核生物。

印第安纳大学的研究是第一个在古细菌染色体中展现DNA结构报道。

“当我们第一次看到古生菌DNA的相互作用模式时，我们很震惊，”贝尔说。“它看起来就像人类DNA一样。”

这项研究也首次描述了在细胞生长过程中用来组装古细菌DNA的蛋白质。研究人员将这种大型蛋白质复合物称为“联合霉素”，因为它与真核生物中的一种叫做“凝聚素”的蛋白质相似。

利用古生菌作为研究人类细胞生长过程中DNA结构的模型，以及该结构与可能引发癌症的基因激活之间的关系，其优势在于其相对简单。

贝尔说:“人类细胞极其复杂，理解控制DNA折叠的机制极其具有挑战性。”“古细菌的简单性意味着，它们有潜力成为一个极好的模型，帮助理解人类细胞的相关过程，这一过程要复杂得多。”

这项研究使用的是磺洛巴斯，一种古细菌，能在极高的温度下茁壮成长，因为它们的耐久性使它们更容易用于实验。硫化叶菌（Sulfolobus）在全球都有发现，尤其是在圣海伦火山和黄石国家公园的温泉等地方。

原文检索：

Takemata, N. et al. (2019) Physical and Functional Compartmentalization of Archaeal Chromosomes. Cell.

doi.org/10.1016/j.cell.2019.08.036.

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