细胞核各组成部分并非随机排列

　　

生物通报道：最近研究证实哺乳动物细胞核各个组成部分不是随机排列的，它们的排列模式可以用统计学方法测量，这种新发现有助于研究细胞的工作机制，对癌症等疾病中细胞核机能不良进行解释。研究详细结果刊登于10月20日《PLoS Computational Biology》杂志。

系统生物学家和数学家合作，首次发现支配一种重要控制蛋白在细胞核内分布的“空间相关性”(spatial relationships)与哺乳动物细胞核内其它成分相关。

CBP蛋白分布广泛，作用于细胞核内的特定基因，控制这些基因在细胞周期的特定时间内表达。研究最初，加拿大生物学家用荧光染料对细胞核内的成分进行标记，以鉴定CBP浓缩网（concentrated pockets，生物通编者译）。然而，在显微镜下观察到的是一个非常复杂的模式。在CPB网（CPB pockets，生物通编者译）最近的“邻居”，如基因域和其它蛋白一一显现后，这种空间相关性变得更加扑朔迷离。

接下来，数学家对细胞核组分中最近“邻居”的距离进行了测量，研制出一种工具包对核内可能与CPB有关的其它蛋白、基因域进行定，还研制出一种模型用来分析更易定位于CBP网附近的成分，最终得到了“由CPB浓缩定位驱动的细胞核组分定位”的细胞核大致图谱。

研究小组带头人、伦敦皇家医学院分子生物科学部Paul Freemont教授说：“之所以选择CPB是因为CPB是一个研究相对透彻的基因调节者，它能够通过改变作用基因的部分结构激活基因，表达特异蛋白。我们通过利用荧光染料和相对成熟的成像技术，发现CPB网更倾向于定位在其作用的基因域附近。这种发现是非常重要的，有助于我们更好地弄清细胞核的组织过程，尽管这看起来如同‘鸡生蛋、蛋生鸡’——CPB定位在特定基因域附近是因为它们的吸引还是因为CPB的定位导致这些基因的活化？”

通过对这些定量手段进行进一步更新和广泛利用，生物学家在不久的将来能够完成细胞的空间模型，不仅能够对各组分单独进行定位，而且能够对各组分进行时间空间相关定位。这样有助于进一步弄清细胞是怎样组织起来的，对癌症等疾病中的细胞结构改变进行预测，使结构改变成为这些疾病的第一预测信号。

Freemont教授补充到：“这些发现是系统生物学的一个重大突破，和数学家合作，为研究细胞核构建提供了一套可靠的统计学方法。”（生物通记者 子元）