一項突破性的研究發(fā)現(xiàn)將對我們了解我們的遺傳藍圖DNA的功能產生重大的影響，來自南非的科學家們第一次揭示了，當基因在三維空間中互作，或可說是參與“基因接吻”（gene kissing）時，對于細胞內的基因開啟會造成重大的影響。這一里程碑式研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在世界最著名的研究期刊《細胞》（Cell）雜志上。

 “基因接吻”是基因激活的原因或只是一個結果，是一個長期存在的生物學問題。來自南非金山大學和科學工業(yè)研究協(xié)會（CSIR）的科學家研究小組最終解答了這個問題。

研究人員通過一些獨創(chuàng)性的實驗證實了“基因接吻”可以開啟基因。這一研究發(fā)現(xiàn)闡明了基因是如何從無活性狀態(tài)轉變至活性狀態(tài)的，以及不同的基因可以同時協(xié)調其活性的機制。

在我們的每個細胞中都存在令人難以置信的長達1.2米的DNA，其緊密卷曲盤旋縮小至只有一粒沙子的1/50大小?；蚓幋a了我們的身體性狀，如眼睛的顏色或血型。DNA則為持續(xù)發(fā)揮功能、維持我們生存的基因指定了遺傳密碼。細胞會根據(jù)需要來開啟和關閉基因。多年來，基因活性調控機制一直是熱點研究課題，科學家們有一段時間懷疑基因之間的物理接觸——基因接吻有可能發(fā)揮了作用。

金山大學分子醫(yī)學和血液病學系抗病毒基因治療研究部副教授Marco Weinberg說：“DNA就像意大利面一樣在細胞內盤繞和纏結。因此在很多的地方DNA相互接觸和相交。這種相互作用有可能對于細胞讀取和注釋DNA中的信息至關重要，但此前從未有人證實過這一點?！?SPAN lang=EN-US>

該研究小組在南非定制了最先進的顯微鏡，這一重要的工具使得研究人員能夠深入窺探細胞核，以單分子分辨率成像基因活性。借助這些顯微鏡，研究人員查看了單基因的活性。隨后，利用DNA切割酶（又稱‘分子剪’），他們在精確位點切割DNA阻止了基因之間相互接觸?！澳軌蛞赃@種方式改變遺傳密碼是分子生物學的一個‘圣杯’，直到最近才成為可能。采用這種方法，研究人員證實一些基因‘接吻’是為了讓自身被‘開啟’，令人驚訝的是在這種情況下，一個基因充當了主導基因編排其他基因的活性，”金山大學博士生Stephanie Fannucchi說。

共同作者、博士后研究人員Youtaro Shibayama說：“自從去年我們一取得這一技術，就利用它來生成了高效的‘分子剪’，將我們在顯微鏡和分子生物學上的專業(yè)知識與創(chuàng)造性思維相結合，為我們戰(zhàn)勝從事這方面研究的競爭對象提供了獨特的優(yōu)勢。”

該研究小組將它的部分工作焦點放在了對于人類健康的意義上。在2011年末，這一實驗室成為了非洲第一個生成誘導多能干細胞的機構。結合改變遺傳密碼和控制基因活性的知識，可以想象未來將出現(xiàn)的一些令人興奮的新型實驗和治療途徑。科學家們將更深入了解癌癥、糖尿病等慢性疾病、過敏反應和許多其他的疾病以及重要的細胞過程。這一重要的研究為全球的科學家們提供了關于基因的運作機制以及如何來控制它們的新知識和工具，為未來的研究發(fā)現(xiàn)鋪平了道路。