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這項(xiàng)由印第安納大學(xué)的研究人員*完成的研究是個(gè)發(fā)現(xiàn)人類和古細(xì)菌染色體組織之間相似性的研究。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助在研究中利用古細(xì)菌來(lái)理解與細(xì)胞基因表達(dá)錯(cuò)誤相關(guān)的人類疾病，例如癌癥。

這一研究成果公布在9月19日Cell雜志上，文章通訊作者為IU Bloomington藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院分子與細(xì)胞生物化學(xué)系主任Stephen Bell。

 

人類和古細(xì)菌染色體具有類似的DNA簇，這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)槟承┗蚓褪歉鶕?jù)它們的折疊方式激活或失活。

“DNA的錯(cuò)誤捆綁或'折疊'可導(dǎo)致錯(cuò)誤的基因被打開或關(guān)閉，”Bell說(shuō)，“研究表明，在人類細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中，打開或關(guān)閉錯(cuò)誤的基因可導(dǎo)致基因表達(dá)的變化，終可能致癌。”

古細(xì)菌是簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物，組成了地球上三個(gè)生命領(lǐng)域之一。雖然在包括人體在內(nèi)的各種環(huán)境中都發(fā)現(xiàn)了古細(xì)菌，但與其他兩個(gè)領(lǐng)域：細(xì)菌和真核生物，包括人類等哺乳動(dòng)物相比，人們對(duì)古生物知之甚少。它們?cè)谶z傳水平上也比真菌更接近于真核生物。

這項(xiàng)研究是個(gè)解析古細(xì)菌染色體中DNA組織的研究。研究發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵的相似之處在于DNA的排列方式，或者稱為“離散區(qū)室化” （基于它們的功能）。

“當(dāng)我們次看到古生物DNA的相互作用模式時(shí)，我們感到震驚，”Bell說(shuō)，“它看起來(lái)就像人類DNA一樣。”

這項(xiàng)研究也是個(gè)描述在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中組裝古細(xì)菌DNA的蛋白質(zhì)的研究。研究人員將這種大蛋白復(fù)合物稱為“coalescin”，因?yàn)樗c真核生物中的一種叫做“縮合蛋白”的蛋白質(zhì)相似。

這一研究指出了古細(xì)菌作為研究人類細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中DNA組織的模型，以及用于研究這些組織與引發(fā)癌癥的基因激活之間的關(guān)系，有它的優(yōu)勢(shì)——古細(xì)菌相對(duì)簡(jiǎn)單。

“人體細(xì)胞非常復(fù)雜，了解控制DNA折疊的規(guī)則挑戰(zhàn)性，古細(xì)菌的簡(jiǎn)單性意味著它們有可能成為一個(gè)*的模型來(lái)幫助理解人類的基本的，但更復(fù)雜的細(xì)胞過(guò)程。”

這項(xiàng)研究是使用硫化葉菌（Sulfolobus）進(jìn)行的，這是一種在*溫度下繁殖的古菌屬，因?yàn)樗鼈兊奈锢砟途眯允顾鼈兏菀自趯?shí)驗(yàn)中使用。這種細(xì)菌遍布，比如圣海倫山火山和黃石國(guó)家公園的溫泉等地。