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日本信息系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)國立遺傳研究所的研究小組利用物理和生物化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核強(qiáng)度的工作原理，從而發(fā)現(xiàn)了 DNA 新的作用。這讓科學(xué)家離解釋細(xì)胞異常的發(fā)生機(jī)理更近了一步。
人體細(xì)胞核中，存在稱之為生命設(shè)計(jì)圖的 DNA 組織。細(xì)胞及細(xì)胞核在外力作用下，會(huì)不斷被擠壓和拉伸，并伴隨 DNA 損傷，出現(xiàn)細(xì)胞“死亡”和“癌化”等各種異常。主流理論認(rèn)為，細(xì)胞核的硬度是由稱為核纖層的外殼結(jié)構(gòu)支撐，保護(hù)著其內(nèi)部 DNA 不受傷害。
此次，研究小組使用直徑只有頭發(fā)絲百分之一左右的玻璃針直接接觸人體細(xì)胞，觀察細(xì)胞核的歪曲情況，測量細(xì)胞核的強(qiáng)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核利用“硬度”和“彈性”組合對抗外力。研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，“彈性”并不是來自之前認(rèn)為的核外殼結(jié)構(gòu)，而是由 DNA 本身形成的。他們還成功定性測量了 DNA 的狀態(tài)變化，以及如何與核的硬度和彈性相互影響。
迄今為止，DNA 被視作是遺傳信息的記憶裝置，新發(fā)現(xiàn)添加了細(xì)胞核的彈性這一功能。小組進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，呈核小體結(jié)構(gòu)的 DNA 拉伸和縮短時(shí)彈性減弱，由此證實(shí) DNA 不規(guī)則縮合結(jié)塊形成彈性。 人體細(xì)胞承受著各種自力以及外力，影響其完成細(xì)胞的各種功能。比如身體細(xì)胞受到體重的強(qiáng)大壓力，制造心臟和骨骼的肌肉細(xì)胞會(huì)反復(fù)受到強(qiáng)勁的收縮壓力，即使是身體內(nèi)部的細(xì)胞，也在人體組織之間承受著巨大的壓力。這些力傳導(dǎo)至儲(chǔ)存 DNA 的細(xì)胞核，使核發(fā)生扭曲，阻礙 DNA 發(fā)揮功能，從而直接關(guān)系到細(xì)胞死亡和細(xì)胞的癌化。但由于之前無法測量細(xì)胞核的硬度及彈性，因此對細(xì)胞核的外力應(yīng)答機(jī)制一無所知。
