新研究揭示了染色体折叠过程中基于DNA的基本过程的意外功能

新发现揭示了细胞核中染色体的功能和组织之间高级的、意想不到的双向通信。先前的研究表明，染色体DNA组织成环调节基因阅读（转录）和染色体复制（复制）。新的结果表明，反过来，转录和复制控制着染色体循环，从而揭示了一种新的相互作用，这种相互作用对避免癌症等疾病非常重要。

卡罗林斯卡研究所生物科学与营养系和细胞与分子生物学系的研究人员在《科学进展》的一项新研究中表明，细胞核中染色体的三维组织是受控制的。通过读取基因（转录）和复制染色体的机制（复制）。他们通过限制一种名为黏连蛋白（cohesin）的蛋白质复合物的进展来实现这一点，cohesin沿着染色体DNA滑动，将其折叠成环状。这些发现对于理解健康细胞的功能至关重要。从医学角度来看，它们也是相关的，因为折叠对于保护染色体免受疾病引起的畸变的几个细胞过程至关重要。

六个人站在中庭的合影。Kristian Jeppsson（左），Stefina Milanova（左三）和Camilla Björkegren（右三）与日本东京大学定量生物科学研究所Katsuhiko Shirahige小组成员

Björkegren教授说：“我们对这种双向交流的发现为染色体组织以及黏着蛋白在基因组功能和稳定性中的作用开辟了新的视角。”

这项研究是以酵母为模型，通过先进的DNA测序分析染色体相互作用，即所谓的Hi-C分析进行的。人们早就知道，在酵母与人类的比较中，染色体组织和功能的基本原理基本相同。

研究人员的下一步是将DNA螺旋的结构纳入分析，因为初步结果表明，阅读和复制机制对染色体环形成的影响是通过双螺旋的结构改变来传递的。如果这些结果经得起扩展的分析，他们表明染色体3D组织的基础可以在DNA的螺旋结构中找到。

Cohesin-dependent chromosome loop extrusion is limited by transcription and stalled replication forks