高等生物的細胞核負責儲存基因組DNA，這些DNA環繞著由四種組蛋白組成的八聚體，形成碟狀的核小體結構。核小體的組織影響了基因活性，因此也是科學家們關注的研究領域之一。

近日，來自美國西北大學的研究人員的研究人員介紹了一種新研發的化學生物學方法，為研究哺乳動物細胞中核小體如何介導基因調控提供了一個寶貴的資源。

這一研究成果在線公布在11月23日的Cell雜志上，領導這一研究的分別是西北大學分子生物學系的王孝忠（Xiaozhong Wang，音譯）教授與西北大學統計學系的王吉平（Ji-Ping Wang，音譯）教授。

在我們的細胞中，DNA被折疊成數百萬個小數據包，就像一根線上的珠子，使我們2米長的線性基因基因組，能夠納入一個直徑只有約0.01毫米的細胞核中。然而，這些分子珠子，稱為核小體，使DNA變得“不可讀”。 因此，它們需要暫時無家可歸，讓基因被復制（轉錄）到用來制造蛋白質的信息中，解析這些結構組裝對基因轉錄的影響，具有重要意義。

在這篇文章中，研究人員介紹了一種新研發的化學生物學方法，這種方法能確定哺乳動物核小體在基因組中的位置，從中研究人員揭示了胚胎干細胞中核小體組裝的一些令人驚訝的特征，這為研究哺乳動物細胞中核小體如何介導基因調控提供了一個寶貴的資源。

研究人員發現不同于之前的理論模式，對于小鼠幾乎所有的基因來說，一種脆性核小體占據了轉錄起始位點和終止位點，這是之前認為核小體刪除的區域。核小體還占據了DNA結合蛋白，比如CCCTC-binding factor (CTCF)和多能因子的靶標位置。

此外，研究人員還證明啟動子近端核小體以特殊的+1核小體形式，引發了RNA聚合酶II的停頓，并且也發現了外顯子內含子連接處的核小體的一個新特征。

由此研究人員指出，這一研究構建了一種定義核小體整體圖譜的新精確方法，將為研究哺乳動物細胞中核小體如何介導基因調控提供了一個寶貴的資源。

關于核小體的研究有很多，比如日內瓦大學的研究人員曾分析了核小體動力學的控制機制以及對基因表達的影響。他們發現，所有啟動子可被分為兩種截然不同的類型，差別在于它們核小體穩定的狀態。一種類型，以動態的、不穩定的核小體為特征，存在于高表達的基因上，如那些涉及細胞生長和分裂控制的基因。其他的類型，其中包含知名的穩定核小體，位于較少表達基因上。研究人員在《Molecular Cell》雜志上發表文章，描述了核小體去穩定作用相關的不同分子之間的相互作用。為什么有些基因高表達？

還有萊斯大學的一項研究表明，一個將DNA雙鏈存儲成緊湊線軸的蛋白復合物，可部分地解開自身，以幫助基因將自己呈現給專門的蛋白質和酶用以激活。研究人員利用他們的能量圖景模型，根據核小體的組分DNA和蛋白質，來模擬核小體的分解機制。景觀圖展現了一種蛋白質折疊和發揮作用時所采用的所有可能形式的能量。來自能量圖景理論的概念見解，已經應用在一個開放源的生物分子建模框架中，稱為AWSEM Molecular Dynamics。