由印第安納大學的研究人員領導的一項研究是個發(fā)現(xiàn)人類和古細菌染色體組織之間相似性的研究。該發(fā)現(xiàn)可以支持在研究中使用古細菌來理解與細胞基因表達錯誤相關的人類疾病，例如癌癥。

      該研究的主要作者是斯蒂芬貝爾，他是生物學教授，也是IU Bloomington藝術與科學學院分子與細胞生物化學系主任。該研究將于9月19日在Cell雜志上發(fā)表。

      人類和古菌染色體中DNA的類似聚類是重要的，因為某些基因根據(jù)它們的折疊方式激活或失活。

      “DNA的不準確捆綁或'折疊'可導致錯誤的基因被打開或關閉，”貝爾說。“研究表明，在人類細胞生長過程中打開或關閉錯誤的基因可導致基因表達的變化，終可能致癌。”

      古細菌是簡單的單細胞生物，包含地球上三個生命領域之一。雖然在包括人體在內(nèi)的各種環(huán)境中都發(fā)現(xiàn)了古細菌，但與其他兩個領域相比，人們對古生物知之甚少：細菌和真核生物，包括人類等哺乳動物。它們在遺傳水平上也比真菌更接近真菌。

       IU研究是個可視化古菌染色體中DNA組織的研究。關鍵的相似之處在于DNA的排列方式 - 或“離散區(qū)室化” - 基于它們的功能。

      “當我們次看到古生物DNA的相互作用模式時，我們感到震驚，”貝爾說。“它看起來就像人類DNA一樣。”

      該研究也是個描述用于在細胞生長過程中組裝古細菌DNA的蛋白質(zhì)。研究人員將這種大蛋白復合物稱為“coalescin”，因為它與真核生物中的一種叫做“縮合蛋白”的蛋白質(zhì)相似。

      使用古細菌作為研究人類細胞生長過程中DNA組織的模型的優(yōu)勢 - 以及該組織與可能引發(fā)癌癥的基因激活之間的關系 - 的優(yōu)勢在于它們相對簡單。

     "人體細胞非常復雜，了解控制DNA折疊的規(guī)則挑戰(zhàn)性，”貝爾說。“古細菌的簡單性意味著他們有可能成為一個*的模型來幫助理解人類的基本相關 - 但更復雜的 - 細胞過程。”

      這項研究是使用硫化葉菌(Sulfolobus)進行的，硫磺菌是一種在*溫度下繁殖的古菌屬，因為它們的物理耐久性使它們更容易在實驗中使用。Sulfolobus遍布，尤其是在圣海倫山火山和黃石國家公園的溫泉等地。