我们终于知道为什么我们的DNA是X形的了。荷兰癌症研究所研究人员的这一发现可能对我们细胞的行为方式产生更广泛的影响。“看起来我们已经发现了一种通用机制，细胞可以通过这种机制决定其DNA的形状。”
“那样真的行得通吗?”想知道研究员本杰明罗兰。他讲述了与英国同事的电话交谈。“我们发现细胞核中两个分子之间存在可疑的相似性。它们似乎在一个地方具有完全相同的构建块，这可以解释细胞内发生的很多事情。所以我们当然必须对此进行调查。”他们的发现发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。
生物课本中的X
在我们的身体里，细胞不断地一分为二，产生新的细胞。在此过程中，一个细胞复制其DNA并将其平均分配给两个新细胞。这说起来容易做起来难。毕竟，我们的DNA有几米长，像细细的面条一样塞进细小无形的细胞核中。尝试公平分配。
细胞有一个聪明的方法来处理这个问题。他们复制自己的DNA并将其变成紧凑的包裹。在此过程中，细胞将两个副本留在中间，直到它们分裂。在显微镜下，这样的包裹看起来像一个X，就像所有生物教科书上都能看到的那样。
异国情调的名字
就在细胞分裂之前，X在中间释放。然后X的手臂分别进入一个单独的单元格。如果出现问题，新细胞会获得比正常细胞更多或更少的DNA。这可能会导致他们出轨。例如，癌细胞通常含有异常数量的DNA。
研究人员本杰明·罗兰(BenjaminRowland)说：“这样的染色体实际上由两条相同的长DNA线组成，它们首先沿着它们的整个长度相连。”大量环形粘连蛋白分子将两条线连接在一起。“当细胞即将分裂时，黏连蛋白环打开，DNA的臂分开。DNA中间的环保持紧密闭合。这是由于一种具有奇异名称shugoshin-SGO1的蛋白质。”
锁环
自19世纪后期以来，教科书就指出我们的染色体具有这种X形状。但潜在的机制长期以来一直是个谜。罗兰博士学生AlbertoGarcía-Nieto现在发现shugoshin使用的分子钥匙可以精确地插入粘连蛋白中的一种钥匙孔。
这样做时，它会锁定黏连蛋白环。因为shugoshin在染色体的中心起作用，所以它只在那里锁定环。这使染色体具有X形状。只有在细胞排列整齐开始分裂后，它才会用分子剪刀剪掉最后的环。DNA被分离，细胞可以分裂。
通用机制
意想不到的相似性促使研究人员做出这一发现。他们发现shugoshin的一个小片段与他们之前仔细检查过的另一种蛋白质CTCF相同。猜猜这种蛋白质有什么作用?CTCF具有完全相同的分子键，可装入粘连蛋白的相同锁孔中。它还使用它来锁定粘连蛋白环，但在不同的上下文中。Cohesin还完全做其他事情：它通过制造DNA环来压缩染色体。不同的地方，相同的锁定机制。
“我们似乎已经找到了一种通用机制，细胞可以通过这种机制决定DNA的形状。事实上，让整个事情变得更加不同寻常的是，CTCF和shugoshin似乎并不是唯一使用这些构建模块的蛋白质。”罗兰和他的英国同事有证据表明，调节我们DNA的多种重要蛋白质使用相同的分子键来控制黏连蛋白。“通过在正确的时间和DNA的正确位置锁定黏连蛋白，您可以确定我们染色体的形状。”
“记住：DNA是生命的密码。DNA的结构部分决定了DNA的功能，从而决定了我们细胞的行为。因此，如果你能确定DNA的结构，这可能会产生巨大的影响。”