染色體是基因的載體，各種基因呈直線排列在各染色體上。染色體的重要性不言而喻，多年來科學家們都希望能破解這種關鍵物質的分子機理，近期發(fā)表在Science和Nature上的兩篇文章分別在這方面取得了重要進展。

第一個研究小組利用染色質特征來解讀基因組，他們利用多種人類細胞類型中各種不同組蛋白標記的染色質圖，分辨不同染色質狀態(tài)，這對于解答人類疾病具有意義。

來自哈佛大學，霍德華休斯醫(yī)學院等處的研究人員提供了多種人類細胞類型中各種不同組蛋白標記的染色質圖一覽，利用所獲得的這些數(shù)據(jù)，有可能來識別不同染色質狀態(tài)，它們相應于不同調控元素，如被抑制的和活躍的啟動子、增強子和絕緣子。幾種與疾病相關的單核苷酸多態(tài)性被發(fā)現(xiàn)與調控元素重疊。這項工作對于了解人類疾病、尤其對于解讀“全基因組關聯(lián)研究”的結果有意義。

另外來自賓夕法尼亞大學的研究人員通過一種新的實驗技術，對基因組中所有成分實現(xiàn)高度控制，生成均勻一致的染色質串珠結構，并開發(fā)出分析染色體結構的計算機工具，揭示染色體復雜的組裝過程。

染色體由DNA鏈和相關蛋白質纏繞彎曲，高度壓縮包裝而成。研究小組首先從酵母菌細胞中提取完整的DNA染色體組，經過培養(yǎng)提純，然后加入相等分量經純化的組蛋白（DNA與組蛋白的重量比例固定為1∶1）。組蛋白是DNA鏈纏繞成染色體的基本材料，這樣包裝過程就開始了。

經過包裝后，細長的DNA基因鏈包圍著一顆顆組蛋白形成串珠一樣稱為核小體的小結，均勻分布在未打結的DNA鏈上。核小體是一種染色質結構，進一步卷曲壓縮則成為染色體。之前其他研究顯示，組蛋白和DNA也能各自沿著DNA鏈制造一些核小體結點，但這些串珠的整體結構卻和細胞內形成的染色質大不一樣。

研究小組找到了一種新方法，在實驗中加入了酵母菌提取物和ATP，染色質改造酶從ATP中提取了必須的能量，沿著DNA重新配置核小體，重新構造出與細胞內染色質一樣的人造染色質結構。最關鍵的是，研究小組還開發(fā)出一種計算機圖形組裝算法，成為從外部研究染色體成分的有力工具，這樣，科學家就能“看到”酵母菌細胞中超過6萬多個核小體形成染色質的排列方式，從而首次在實驗中實際探測到了染色體的結構、功能和它們的組成基因。