科學家發現了DNA有第二層訊息

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DNA雙螺旋排列的A、T、G和C方式,決定蛋白質如何在身體的多細胞器官內生成。現在,物理學家證實DNA有第2層訊息。除了遺傳訊息之外,我們也受到DNA力學特性的影響。這些發現在本周發表於公共科學圖書館期刊(PLOS ONE)。

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這些相同的4個字母,被發現在所有不同器官內的所有不同細胞。自從1980年代起,研究人員已經提出在基因密碼上有第2層訊息:力學題示(mechanical cues)決定了訊息如何被折疊。 DNA分子比握有它們的細胞還要長很多。我們的每一個細胞,有著2公尺(6.5英呎)長的緊密包裹、高度小巧的DNA分子,名為核小體(nucleosome)的基礎包裝單元。遺傳物質的彎曲和折疊方式決定字母的顯示,以及接下來哪個蛋白質的產生。那樣的方式,只有相關的部分顯示在不同的器官。

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根據那個理論,這個折疊由寫入DNA分子的力學訊息所決定。為了調查這個第2層訊息,由荷蘭萊登大學(Leiden University) Helmut Schiessel所領導的研究小組創造出電腦模擬,模擬DNA鏈與隨機指定的力學指示折疊。研究小組在一份聲明中說,事實上,這些力學指示的確決定了DNA分子如何摺疊進入核小體。他們發現在力學和鮮酵母菌株(baker’s yeast)與分裂酵母(fission yeast )基因組實際折疊結構之間的相關性。

兩層訊息也意味著基因突變有兩個作用:為特殊蛋白質編碼的字母順序能夠改變,或是DNA折疊的方式能夠改變。後者會改變DNA的包裝和親近性(accessibility)。這會改變如何時常產生特定蛋白質。

DNA有趣解釋影片:

來源: Iflscience