2012年，來自西北大學物理科學-腫瘤學中心(PS-OC)和以色列魏茨曼科學研究所的研究人員接連發(fā)表了三篇開創(chuàng)性的論文報告了重要的方法學進展，將有助于更好地了解正常細胞和癌細胞中基因表達的調控機制。這一認識可能促使開發(fā)出更有效的治療藥物用于治療癌癥患者。

這三篇論文近期分別發(fā)表在《Nature》、《Nature Genetics》和《Nature Biotechnology》雜志上聚焦了DNA包裝的基本單位核小體，或將有助于揭示控制基因轉錄的規(guī)則。

已故西北大學的Jonathan Widom是第一篇Nature論文的資深作者，在這篇論文中他描述了一種繪制核小體圖譜的新方法。這一技術不僅將實現(xiàn)更好地了解轉錄調控，還將幫助科學家們了解DNA生物學的其他特征。他的長期合作者以色列魏茨曼科學研究所的Eran Segal是另外兩篇論文的資深作者。

“越來越明顯的是構成DNA包裝成為染色質方式基礎的結構，其獲得性的突變是人類腫瘤形成的主要驅動子，”西北大學物理科學-腫瘤學中心資深研究人員Jonathan Licht博士說。染色質是一種DNA和蛋白質的復合體，當壓縮時會形成染色體。

他說：“物理科學-腫瘤學中心的工作包括這些新研究提供了對細胞中染色質排列正常規(guī)則的解釋。這將幫助我們了解癌癥中什么出現(xiàn)了差錯，以及如何可能得到糾正。”Licht是西北大學范伯格醫(yī)學院血液學/腫瘤學部主任和Johanna Dobe教授，以及西北大學Robert H. Lurie綜合癌癥中心的副主任。

六年前，Widom和Segal在《Nature》雜志上報告發(fā)現(xiàn)了第二種DNA代碼解釋了核小體的定位。第一種代碼是DNA的遺傳密碼，其指定了細胞蛋白質的組成。核小體控制了接近DNA。Widom和Segal發(fā)現(xiàn)有某些DNA序列接近或遠離這些核小體的位點。

Widom的研究側重于染色質包裝和基因調控，他與計算機生物學家Segal持續(xù)對核小體形成的序列偏好展開研究，其是西北大學物理科學-腫瘤學中心資助的一個項目的組成部分。

“Jon Widom實驗室的這一新工作報道在《Nature》雜志上，大大提高了以前所未有的精確度測量核小體定位的能力，如我們最近兩篇論文中報道其是譯解DNA中的代碼所需要的，”Segal說。

在Segal研究小組發(fā)表的《Nature Genetics》和《Nature Biotechnology》兩篇論文中，Segal及同事們開發(fā)一種精巧的實驗系統(tǒng)使得他們能夠精確測量遠離核小體形成的DNA序列對于轉錄調控的影響。

新技術使得同時將數(shù)萬DNA區(qū)域以有計劃和有系統(tǒng)的方式引入到數(shù)萬個活細胞中（單個細胞一個DNA區(qū)域）變?yōu)榭赡?，并以很高的精度在單個實驗內測量每個這樣的改變的結果。利用這一系統(tǒng)，Segal證實接近核小體形成的序列確實對轉錄有顯著的負影響。