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    近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究稱(chēng)，美國佛羅里達州立大學(xué)大衛·吉爾伯特博士帶領(lǐng)的研究團隊回答了一個(gè)60年未解的科學(xué)謎題：DNA的復制時(shí)序維持著(zhù)人類(lèi)細胞中全局的表觀(guān)遺傳狀態(tài)。

        在過(guò)去60年里，科學(xué)家已經(jīng)能夠觀(guān)察到遺傳信息的復制方式和時(shí)間，并確定了“復制時(shí)序程序”的存在，該程序控制著(zhù)DNA片段的復制時(shí)間和順序，但仍無(wú)法解釋為什么會(huì )有這樣一個(gè)特定的程序存在。

        吉爾伯特博士解釋說(shuō)，他們假設細胞不只復制DNA，還會(huì )復制所有讀取DNA的調控分子。復制時(shí)序程序和過(guò)程背后可能是因為“大自然不會(huì )浪費這個(gè)控制DNA讀取方式的機會(huì )”?！皬椭茣r(shí)間為細胞提供了一個(gè)理想的時(shí)機，它可以選擇是保留所有的調控分子，繼續對DNA中的信息進(jìn)行相同的功能解釋?zhuān)€是改變它們以激發(fā)新的功能?！?

        研究團隊以往曾發(fā)現，每種類(lèi)型的細胞都有一個(gè)獨特的復制時(shí)序程序，而且患病的細胞在該程序中有明顯的變化。此次，他們研究了復制時(shí)序程序的變化如何影響DNA及其調控分子（統稱(chēng)為表觀(guān)基因組）的折疊。

        他們發(fā)現一種名為Rif1的蛋白質(zhì)有助于調節DNA的復制。在去除Rif1蛋白后，復制程序嚴重受損，此時(shí)不同細胞中的所有染色體片段會(huì )在不同的時(shí)間進(jìn)行復制。在沒(méi)有Rif1蛋白的情況下，如果阻止細胞復制DNA，它們的表觀(guān)基因組會(huì )維持正常。然而，一旦DNA開(kāi)始復制，與DNA相關(guān)的調控分子就被錯誤地結合，并隨著(zhù)每一輪DNA復制而惡化。.終，染色體的三維折疊也發(fā)生了改變。

        吉爾伯特博士認為，當表觀(guān)基因組由于復制時(shí)序程序的改變而被破壞時(shí)，細胞可能無(wú)法執行其正常功能，或執行一些不適當的功能，這可能對人體健康產(chǎn)生很大負面影響。

        “此前我們已經(jīng)證明，復制時(shí)序程序在許多疾病中都會(huì )發(fā)生改變?！奔獱柌夭┦空f(shuō)，.新實(shí)驗證實(shí)了時(shí)序程序的特定改變，在統計學(xué)上與兒童白血病以及早衰等疾病的不良預后有關(guān)。因此，復制時(shí)序程序為人們識別疾病狀態(tài)提供了一種全新的分子途徑和生物標記，幫助患者更早地診斷和更準確地預后。

        總編輯圈點(diǎn)

        為什么細胞會(huì )“在意”它們復制DNA的順序？現在科學(xué)家告訴你，這個(gè)順序可意味著(zhù)太多了。對人體來(lái)說(shuō)，可能.重要的就是健康與患病細胞的復制時(shí)間順序是大不相同的，因此可以為未來(lái)的疾病治療提供寶貴信息。此外，這一結果對干細胞科研和干細胞的治療應用領(lǐng)域都至關(guān)重要——科學(xué)家可以使用人類(lèi)干細胞來(lái)測試復制時(shí)間的中斷是如何影響這些細胞發(fā)展為肝細胞、心臟細胞和神經(jīng)元的。
轉自新華網(wǎng)