Nature子刊：三項研究闡述調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的機制

如今，來自美國西北大學(xué)物理科學(xué)腫瘤學(xué)中心（Physical Sciences-Oncology Center, PS-OC）的研究人員的三項開創(chuàng)性研究報道了他們在方法上取得的重要進步，這將使得人們更好地理解在正常細胞和癌細胞中，基因表達是如何受到調(diào)控的，同時也可能導(dǎo)致人們開發(fā)出更加有效的治療試劑來治療癌癥病人。這三篇論文zui近分別在Nature Genetics、Nature Biotechnology和Nature期刊上，可能有助于揭示控制基因轉(zhuǎn)錄的機制。

DNA*密碼就是DNA遺傳密碼，能夠確定細胞蛋白的組成。2006年前，Widom和Segal就已在這篇論文中報道，他們發(fā)現(xiàn)第二種DNA密碼能夠解釋DNA環(huán)繞著組蛋白復(fù)合物形成的線軸樣結(jié)構(gòu)--核小體--的布局。

根據(jù)2012年5月27日在線發(fā)表在Nature Genetics期刊上的一篇論文和2012年5月20日在線發(fā)表在Nature Biotechnology期刊上的另一篇論文，Segal研究小組開發(fā)出出一種優(yōu)雅的實驗系統(tǒng)：它能夠允許他們準確地測量不利于核小體形成的DNA序列對轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的影響。這項新研究使得他們能夠以一種規(guī)劃好的和系統(tǒng)性的方式，同時導(dǎo)入上萬個DNA序列區(qū)域到上萬個活細胞之中---每個細胞導(dǎo)入一個DNA區(qū)域---，而且能夠在一次實驗中非常地和測量每個這樣的變化產(chǎn)生的結(jié)果。利用這種系統(tǒng)，Segal研究小組證實促進核小體形成的DNA序列確實對轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生顯著性負面的影響。見：“Manipulating nucleosome disfavoring sequences allows fine-tune regulation of gene expression in yeast” 和“Inferring gene regulatory logic from high-throughput measurements of thousands of systematically designed promoters”。

根據(jù)第三篇于2012年6月3日在線發(fā)表在Nature期刊上的論文，研究人員描述了另一種方法上的主要進步。這種新技術(shù)允許他們比以前更加高地繪制核小體在基因組上的位置。這種技術(shù)不僅可以讓人們更好地理解轉(zhuǎn)錄調(diào)控，同時它也應(yīng)當(dāng)有助于科學(xué)家們理解DNA生物學(xué)的基因特征。“A map of nucleosome positions in yeast at base-pair resolution”

根據(jù)2006年發(fā)表在Nature期刊上一篇論文，通信作者 Jonathan Widom和Eran Segal 描述了一種繪制核小體的新方法。越來越清楚的是，在人體內(nèi)，負責(zé)DNA組裝成染色質(zhì)的細胞裝置發(fā)生突變是腫瘤產(chǎn)生的主要推動力。染色質(zhì)是由DNA和蛋白組成的復(fù)合物，當(dāng)遭受壓縮時會形成染色體。這項研究允許人們闡述在細胞中染色質(zhì)組裝機制，從而有助于理解在癌癥中是什么發(fā)生偏差和如何修復(fù)這種偏差。