打破传统观点：常染色质不一定是开放的

　　长期以来，研究细胞的科学家们一直认为，染色质中由基因组成、具有遗传活性的部分——常染色质是开放的，可以被转录。一个研究小组，从基因组学和先进的成像研究中寻找新的证据，写了一篇意见论文，提出常染色质不一定是开放的。

　　

在他们的论文中，研究小组讨论了他们关于细胞中常染色质的新观点，并展示了揭示的组织如何与基因组功能相关。“我们的最终目标是揭示基因组信息是如何在活细胞中搜索和读取的，”该研究的主要作者、日本国立遗传研究所(National Institute of Genetics)教授前岛和弘(Kazuhiro Maeshima)说。

染色质描述了人类和其他真核生物细胞中DNA和蛋白质的结合。根据典型的教科书模型，染色质以两种形式存在:常染色质，浓缩程度较低，可以转录;异染色质，浓缩程度较高，通常不能转录。转录是细胞将DNA分子复制成RNA的活动，是生命所必需的过程。研究小组将研究重点放在了常染色质上。

研究小组在他们的观点论文中指出，像人类细胞这样的高等真核细胞的常染色质不一定是开放的。相反，他们提出，常染色质形成了浓缩的液体状结构域，直径在100到300纳米之间。最近的先进成像研究包括三维结构照明显微镜(SIM)、聚焦离子束扫描电子显微镜和单分子成像，揭示了局部染色质构象，并显示了常染色质形成凝聚结构域的证据。与此相辅相成的是，最近的基因组学技术也表明，只有有限的基因组区域是可以持续访问的。这些研究表明，凝聚畴是不规则的、动态折叠的，具有类似液体的性质。常染色质结构域比异染色质结构域更小，导致常染色质的表面积与体积比增加，这也可以解释转录活性的差异。

“转录发生的开放染色质区域似乎仅限于结构域表面或结构域之间的边界。此外，凝聚结构域具有动态的类似液体的特性，这为内部提供了一定的可访问性，并允许细胞激活转录和其他DNA交易，如DNA复制和修复，”共同第一作者Shiori Iida说。

染色质不能简单地按其开放/封闭形式分为常染色质和异染色质。与公认的教条相反，常染色质结构域不是完全开放的，而是浓缩的。“浓缩染色质似乎是高级真核细胞的默认染色质状态，可能是DNA交易的功能单位，也是细胞分裂过程中染色体的组装单位，”Kazuhiro Maeshima说。

展望未来，研究小组希望他们的工作将加深对转录调控和其他DNA交易的理解。“下一步是研究在细胞分化或发育过程中如何调节凝聚结构域以执行特定的细胞功能，”该研究的合著者之一Masa Shimazoe说。