研究人员发现人类和古细菌染色体之间的关键相似之处

印第安纳大学研究人员领导的一项研究首次发现了人类染色体和古细菌之间的相似性。这一发现可以支持古细菌在研究中了解与细胞基因表达错误有关的人类疾病，例如癌症。

这项研究的主要作者是斯蒂芬·贝尔(Stephen Bell)，他是IU布卢明顿分校艺术与科学学院生物学教授兼分子和细胞生物化学系系主任。这项研究将于9月19日发表在《细胞》杂志上。

人类和古细菌染色体中类似的DNA簇非常重要，因为某些基因会根据它们的折叠方式激活或失活。

DNA的不正确捆绑或“折叠”会导致错误的基因被打开或关闭。研究表明，在人类细胞生长过程中打开或关闭错误的基因会导致基因表达的改变，最终可能致癌。

古细菌是简单的单细胞生物，构成地球上三个生命域之一。尽管在包括人体在内的各种环境中都发现了古细菌，但与其他两个领域(细菌和真核生物，包括人类等哺乳动物)相比，人们对古细菌的了解却很少。在基因水平上，它们还比细菌更类似于真核生物。

IU研究是第一个可视化古细菌染色体中DNA组织的研究。关键的相似性是根据其功能将DNA排列成簇的方式-或“离散分隔”。

贝尔说：“当我们第一次看到古细菌DNA的相互作用模式时，我们感到震惊。” “看起来就像人类DNA所见。”

该研究也是第一个描述在细胞生长过程中用于组装古细菌DNA的蛋白质的研究。由于这种大蛋白质复合物与真核生物中称为“凝缩蛋白”的蛋白质相似，因此将其称为“ coalescin”。

使用古细菌作为模型来研究人类细胞生长过程中DNA的组织的优势-以及该组织与可能触发癌症的基因激活之间的关系-相对简单。

贝尔说：“人类细胞极其复杂，要了解控制DNA折叠的规则非常具有挑战性。” “古细菌的简单性意味着它们有可能成为一个极好的模型，以帮助理解人类细胞中基本相关但复杂得多的细胞过程。”

这项研究使用的是古细菌属Sulfolobus，它在极高的温度下会繁盛，因为它们的物理耐久性使其更易于在实验中使用。硫磺菌遍布全球，特别是在圣海伦山的火山和黄石国家公园的温泉等地。

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