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染色体力学指导核装配

2019-05-31 13:33:32 • 来源：

我们的每一个细胞都将其基因组存储在细胞核内 - 这是将真核细胞与细菌区分开来的典型亚细胞结构。当动物细胞分裂时，它们会分解它们的细胞核，释放出单个染色体，以便与子细胞进行适当的分离。在细胞分裂结束时，子细胞在一组完整的染色体周围重新组装单个细胞核。单核的形成对于维持基因组完整性至关重要。包裹在单独的小核中的单个染色体易于大量DNA损伤，导致突变以及染色体重排和丢失。癌细胞通常含有小的多核，这可能驱动基因组破坏以及疾病进展。尽管如此，细胞如何将基因组打包成一个细胞核一直是个谜。

染色体力学指导核装配

微核的遗传筛选

IMBA的Gerlich实验室开始通过筛选在人类细胞中组装单个细胞核所需的基因来解决这个问题。他们发现了“屏障自动整合因子”(BAF)，这是一种结合DNA以及许多蛋白质的多功能蛋白质。没有BAF，细胞在细胞分裂结束时形成片段化的细胞核。已知BAF将DNA与核膜上的特定蛋白质连接起来。出乎意料的是，Gerlich的实验室发现核装配并不需要BAF与核膜蛋白结合。相反，他们发现BAF结合和桥接远距离DNA位点的能力对于塑造单个细胞核至关重要。

密集的BAF-DNA网络形成单个核

BAF与DNA的关联如何调节细胞核的形成?作者发现BAF与DNA形成紧密且机械僵硬的网络。这在染色体组周围形成了连贯的表面网格，这对核膜是不可穿透的。该屏障防止膜分别包裹单个染色体，因此引导单个细胞核的形成。

发表在最新一期Cell中的这项工作回答了生物学中的一个基本问题，并揭示了BAF完全出乎意料的功能。“我们的研究结果表明DNA交叉桥接在基因组功能之外的全新作用，例如通过形成亚细胞区室的边界和机械支架来调节基因表达和重组。我们很高兴能够进一步揭示形成有丝分裂染色体并控制它们的分子机制。与其他细胞成分的相互作用“Gerlich说。

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