為了讓兩米的DNA塞進(jìn)微型的細胞中，細胞必須極其仔細地將遺傳信息鏈繞成染色體。令人驚訝的是，研究人員發(fā)現DNA序列使得它像溜溜球（yoyo）一樣地纏繞和解纏繞。相關(guān)研究發(fā)布在3月12日的《細胞》（Cell）雜志上。

     伊利諾伊大學(xué)物理學(xué)教授、Carl R. Woese基因組生物學(xué)研究所成員Taekjip Ha說(shuō)：“我們發(fā)現了這一有趣的DNA物理現象：它的序列決定了細胞內DNA包裝的柔性和穩定性。這實(shí)際上是非?；镜腄NA物理現象。盡管許多人認為我們在幾十年前就應該認識到了這一DNA物理現象，但其中仍有驚喜?！?/span>

      DNA被包裝成像串珠手鏈一樣的染色體。DNA纏繞著(zhù)組蛋白形成核小體。這些核小體被編成串珠鏈，再被精致地編織成染色體。

科學(xué)家們早就知道DNA可以從核小體解纏繞，但他們一直猜測兩端是對稱(chēng)的，即DNA解纏繞應該像是解鞋帶一樣。伊利諾伊大學(xué)的研究人員發(fā)現，DNA實(shí)際上非常不對稱(chēng)，就像是纏繞著(zhù)溜溜球的繩子。拉動(dòng)DNA的一端只會(huì )讓纏繞變緊，而拉動(dòng)另一端則會(huì )使得它像溜溜球一樣的解纏繞。

      核小體包裝的這種物理現象是由DNA序列所決定，它使得DNA鏈足具柔性得以滿(mǎn)足兩個(gè)相互沖突的原理：它必須足夠穩定使得DNA密實(shí)緊湊，也必須足夠動(dòng)態(tài)使得DNA鏈能夠解纏繞，被讀取而生成蛋白質(zhì)。

      Ha說(shuō)：“許多的研究表明，如果你改變基因的序列，將會(huì )影響其他的東西，例如有可能生成不同的蛋白質(zhì)。但卻沒(méi)有人真正地思考序列改變對于DNA物理學(xué)的影響，后者轉而引起了生物學(xué)改變?！?/span>

      Ha的研究表明，細胞的蛋白質(zhì)制造機器更容易從較易解纏繞的核小體“弱”端開(kāi)始讀取。他們認為與癌癥等疾病相關(guān)的一些遺傳突變改變了核小體的穩定性。

      “這有可能對如何讀取信息以及生成不同的蛋白造成了重大的影響。例如，有可能根據突變引起的DNA柔性和穩定性的改變差異性地生成了抗癌蛋白或是致癌蛋白，”Ha說(shuō)。

接下來(lái)Ha打算利用下一代測序來(lái)確定整個(gè)基因組的柔性。他希望能夠構建出第一個(gè)全基因組的物理性質(zhì)圖譜。他還想搞清楚一些突變是導致了DNA更容易還是更難讀取。