日觀察到DNA在細胞中呈不規則結構的證據

據2017年7月21日《科技日報》報道，日本國立遺傳學研究所前島一博與野崎慎研究團隊，利用設計的超分辨率熒光顯微鏡觀察單個的核小體，并首次發現：細胞核中多數核小體呈不規則折疊，形成直徑約為160 nm的緊湊塊狀物(染色質域)的動態情形，而非有規律的染色質纖維；核小體之間的結合與染色質捆綁所需要的黏附蛋白質極為重要；細胞的多數活動是從DNA檢索遺傳信息開始的。據此結果，研究人員推斷：由于檢索領域龐大，從細胞核檢索遺傳信息效率很低，染色質域形成塊狀提高了信息檢索及控制效率；由于DNA折疊異常會出現細胞癌化等各種疾病，這項研究成果對理解與細胞異常相關的疾病具有重要意義。相關研究論文發表在美國《分子細胞》雜志上。

據介紹，在構成身體的每一個細胞中，有全長可達2 m的DNA。這些DNA是直徑2 nm的細絲，被酒桶形狀的蛋白質組纏繞，形成直徑約11 nm的核小體。40多年前的學說認為，核小體呈螺旋狀有序折疊，形成直徑30 nm左右的染色質纖維，然后再呈螺旋狀纏繞為分層結構。但這一學說于2008年被前島一博推翻。當時，前島通過低溫電子顯微鏡和X射線散射實驗，提出了“不存在有規律的染色質纖維，核小體不規則地收納在細胞內”的新學說，但此后，由于其結構非常微小，僅為納米級，利用光學顯微鏡未能觀察到DNA實體在活細胞中的真實結構和排布情景。