히스톤 염색질의 구조완성

생물의 DNA는 염색체의 형태로 세포핵 내에 저장되어 있다. 염색체는 매우 효율적으로 DNA를 묶어있어 약 2m도 인간의 DNA가 0.2 ~ 20μm(2 μm는 2m의 100 만분의 1) 48의 염색체에 묶인있다. 그 첫 번째 단계에서는 DNA가 히스톤이라는 단백질로 감아  뉴클레오좀하는 구조를 취하고 그것이 동등하게 늘어서 염색질의 간단한 일차 구조를 취하는 것이지만, 그것이 어떻게 이루어지는 지 확정적인 설 아직 없었다. 

지금까지 몇 가지 실험에서 DNA는 그 자체로 히스톤에 감아 붙는위한 기능을 포함하고 있으며, 외부 요소에 의존하지 않는 것으로 생각하고 있었다. 실제로 DNA와 히스톤만 꺼낸 실험에서는 히스톤에 감긴 DNA가 확인되고 있었지만, 그들은 생체 내에서의 실제 염색질과 비교하면 깨끗이 정돈 된 것이 없었다. 생체내의 염색질은 뉴클레오좀은 DNA의 한쪽 끝에서 각각의 DNA의 역할에 관계없이 균등하게 형성되어있다. 그래서 펜실베니아 주립 대학의 B. Franklin Pugh 박사가 이끄는 연구팀에 의해 올바른 염색질을 만들려면, DNA와 히스톤뿐만 아니라 다른 요소도 필요하다는 지금까지의 이론을 뒤집는 연구 결과가 발표되었다. 

DNA와 히스톤뿐만 빵을 만들 때 물과 밀가루만 사용하는 같은 것으로, 빵을 만들기 위해서는 거기에 누룩을 추가해야한다. 그들은 염색질의 누룩으로 DNA와 다른 작은 물질을 제거한 효모 추출물 (whole cell extract)을 사용했다. 그러나 그것만으로는 아직 부족하고, 빵의 맛에 설탕을 첨가 같이 ATP를 거기에 추가하여 생체 내와 변함없는 갖추어진 염색질이 완성되었다. 효모 추출물은 뉴클레오좀 제대로 다시 짜는 효소를 포함하고 있으며, ATP는 그 작용을 돕는 역할을하는 것 같다. 따라서 모든 유전자의 첨단에 있는 장벽을 잘 극복 할 수 있으며, DNA 전체에 고르게 뉴클레오좀을 형성시킴으로써 갖춘 구조를 가진 염색질이 완성된다. 

이 실험에서는 효모의 염색체를 형성 6만개의 뉴 클레오좀을 분석해야했기 때문에 대학원생 인 Zhenhai Zhang 의해 개발 된 문자열 탐색 법이 사용되었다. 그의 말에 따르면, 효모 추출물과 ATP를 사용한 실험에서는 뉴 클레오 좀이 유전자 끝을 포함하여 깨끗이 갖추어져 나란히 있었지만, 그들을 사용하지 않으면 유전자 끝에서 뉴 클레오 좀이 형성되지 않고 불 균일 한 뉴 클레오 좀이있는 염색질이되어 버렸다. Pugh 박사에 따르면, 생물의 세포는 외부 환경으로부터 염색체를 보호 기능이 있으며, 그것은 과학자의 실험도 예외는 아니다. 이 연구 결과에 의해 염색체의 구성에 필요한 특정되어 향후 실험으로 염색체의 구조와 기능을 더 깊이 조사 할 수있게된다. 또한 염색질의 이상에 의해 일어나는 암이나 기타 질병의 연구에도 도움이 될 것이다. DNA가 염색체로 묶인 과정. 왼쪽에서 두 번째가 뉴클레오좀의 DNA가 감겨있는 파란색 구조가 히스톤. 염색질이라는 것은 뉴클레오좀과 마지막 염색체를 포함한 구조의 것.