Cell：「小身体，大智慧」Cell 重磅揭示大肠杆菌染色体螺旋模式及影响因素

基因是肝细胞全人类活动的化学物质在结构上也就是说，与多种肝细胞步骤息息具体，如调控、DNA 修复和基因除去，其确实折叠至关重要。所有肝细胞都无须将自身的线粒体通过折叠压缩在一个小体积内部空间当之前。

与真核子肝细胞不同，细菌肝细胞不会细胞器，并且不但会将其基因 DNA 包装变为相似核子小体的反复在结构上单元。然而，它们无论如何折叠并比较大它们的基因化学物质，过渡到一个高效率的、有秘密组织的 DNA 局域网，被称作类核子（nucleoid）。

近日，英国剑桥大学 Christine Jacobs-Wagner 数据分析团队在 Cell 杂志上公开发表了题为 Interconnecting solvent quality， transcription， and chromosome folding in Escherichia coli 的博士论文，推断出了病原之前的基因折叠有序。

在本数据分析之前，写作者有别于肝细胞的简单塑料核物理视角，将叶绿体看做塑料溶液，其之前塑料是 DNA，有机溶剂是叶绿体之前的其他所有化学物质（例如，水、代谢物、肽质、线粒体和 RNA）。

根据塑料-有机溶剂也就是说原子，有机溶剂的能量密度大致可分三种特性：单纯、更佳和再加。

在更佳振荡的有机溶剂之前，塑料和有机溶剂两者之间的也就是说原子优于塑料支链段两者之间的也就是说原子。也就是说，在不好有机溶剂之前，塑料支链段两者之间的也就是说原子比它们与有机溶剂的也就是说原子更不利于。单纯状况则是排斥和更有也就是说原子被互不抵消。

类核子区可定义内 DNA 电导率（页面是从：Cell）

病原肝细胞之前的表型不等类核子体积

在微量元素贫乏和微量元素丰富的情况下下，肝细胞 DNA 含量和类核子体积也就是说保持不变。

为了探测类核子三维体积，数据分析人员可用病原菌种（CJW6340，表达近似于 GFP 标明的人工设计的肽质，该肽质自组装变为 25 nm 的 60 个亚基十二面体碳纳米管笼）进行单原子追踪测试。

单原子追踪测试推测类核子不存在内部空间位阻，整体不等均方偏移与布朗运动明确，推测不等类核子三维体积> 25 nm。

可用很大的剪切 GFP-μNS 微粒（不等体积为 58 nm）的剪切，发掘出其出发点在肝细胞极区（即所处类核子）的先前上升，少于表型不等类核子三维体积约为 50 nm。

表型不等类核子三维体积的少于（页面是从：Cell）

叶绿体是基因的不好有机溶剂并推动基因在结构上可定义的过渡到

通过基因构象的 3D 阿达马仿真将病原基因建模为自由连接的支链，微调相邻 DNA 段落两者之间并不一定区域内的遵守，以仿真有机溶剂能量密度。

仿真推断出了不同有机溶剂情况下下基因构象的前所未见再加异：

值得注意单纯和更佳的有机溶剂情况下，在不好有机溶剂情况下下，DNA 体积似乎在内部空间上更不各向同性，与用超高分辨率荧光图表观察的细菌类核子 DNA 体积的内部空间异质性明确。值得注意更佳的有机溶剂，叶绿体的不好有机溶剂振荡可以避免多至 60 倍的基因输出功率。

在不好有机溶剂之前，DNA 段落有时候彼此更接近，避免过渡到 DNA 体积极高的区可定义与 DNA 体积低的区可定义交错。这种 DNA 体积的内部空间异质性转化成了空洞现象，以上升表层的不等三维体积，并允许很大的物体通过。

而在单纯和更佳的有机溶剂情况下下，类核子 DNA 体积在内部空间上更各向同性，不等三维体积大得多。

叶绿体之前必要的不好有机溶剂可以推动基因在结构上可定义（domain）的过渡到，这种在结构上相似 Hi-C 测试之前所碰到的核糖互相作用可定义（CIDs）。只有在较再加有机溶剂情况下下才能看到大的可定义状在结构上。

病原基因构象在不同特性有机溶剂之前的仿真（页面是从：Cell）

类核子血液线粒体体积的内部空间异质性与DNA体积椭圆形连续性

线粒体主要以胺基线粒体多种形式存在，富含在类核子区可定义都是。台地扩建和线粒体出发点推测，线粒体体积极漂移性不各向同性。除了预期的线粒体在肝细胞周围富含外，线粒体在叶绿体之前展示出出体积的异质性，包括在肝细胞的之前心区可定义 (即类核子区)。

在类核子血液，线粒体荧光波形与 DNA 波形椭圆形连续性，这说明了叶绿体的不好有机溶剂振荡是避免 DNA 体积不各向同性的或许，而 DNA 体积不各向同性又反过来不良影响了线粒体的出发点。

病原层析图之前线粒体的内部空间属（页面是从：Cell）

线粒体体积与类核子区可定义内的 DNA 椭圆形连续性（页面是从：Cell）

不同有机溶剂之前基因体积的仿真结果（页面是从：Cell）

酪氨酸是避免叶绿体不好有机溶剂振荡的或许

如果胺基线粒体拥堵是核子样松散化的主要推动原因，那么这个假说预言，即使酪氨酸不受不良影响，胺基线粒体总能量密度的增大也但会避免类核子样扩张。

为了检验这种先前，写作者用春雷霉素（Ksg，一种值得注意的 RNA 翻译变为重启酶抑制剂）妥善处理病原肝细胞，以将胺基线粒体转化为游离的线粒体亚单位和无线粒体的 mRNAs，增大胺基线粒体的总能量密度。

写作者发掘出肝细胞与 Ksg 一窝 40 分钟后类核子体并不会扩大，大多数类核子体看来更轻巧，肝细胞之前可辨别类核子体的比重显着增大。

Ksg 妥善处理避免类核子向彼此漂移与改组。这种聚合能界面也就是说原子变为，推动类核子体和 RNA 两者之间的除去。

而在利福平（Rif，一种广谱抗生素药物）妥善处理后，RNA 合变为暂缓，酪氨酸抑制，核子质% (核子质面积等于肝细胞面积) 上升，核子质发生膨胀。这些结果证明 RNA 水平越极高，RNA 和 DNA 两者之间的除去越大，核子样在结构上越松散。

总之，DNA 和 RNA 两者之间的排斥作用，避免了基因叶绿体的不好有机溶剂振荡。

RNA/DNA 除去和类核子紧体积（页面是从：Cell）

避免叶绿体不好有机溶剂振荡的原因

类核子肽（NAPs）和其他 DNA 结合肽（如酪氨酸抑制肽）是与基因也就是说原子的原因之一。肽与阴碱金属 DNA 塑料的结合能局部发生变化基因的静电势，通过弯转背离 DNA 增大 DNA 螺旋长度，全面性发生变化类核子体的压缩漂移性和三维体积。

极高碱金属风速的叶绿体也或许避免较再加的有机溶剂振荡。灌注数据分析证明，随着盐电导率的上升，DNA 段落两者之间的清净互不排斥增大。硒镁碱金属不仅可以屏蔽 DNA 上的电荷，还可以诱导 DNA 段落两者之间的互不更有。

分子动力学仿真证明，大分子拥堵可以被看做必要地减小有机溶剂振荡。因此，胺基线粒体总能量密度的变化、极高 RNA 水平与 RNA/DNA 除去度和类核子松散漂移性增大具体。

在 CID 可定义的边界，极高酪氨酸活性避免预科班 RNA 受益。这些 RNA 无论如何通过 RNA 核酸与 DNA 结合，不能扩散。写作者推测，为了尽量增大与这些结合 RNA 的接触，DNA 支链通过收缩减小其边界处的局部体积，在边界两侧过渡到密集的 DNA 区可定义。

数据分析耀眼：

病原作为值得注意的模式生物，是数据分析得最为详尽的线粒体子细菌。它们的基因被压缩变为类核子，但对于基因压缩和在结构上可定义的过渡到还不会基本上理解。

本数据分析之前设想了一种预测病原之前类核子不等三维体积的新方法。当肝细胞被看做简单的半混合物塑料溶液时，叶绿体展示出为基因的不好有机溶剂。

不好有机溶剂振荡但会避免基因泥浆和 DNA 体积异质性，异质 DNA 体积与类核子内的线粒体体积椭圆形连续性，并发掘出 RNA 也但会避免不好的有机溶剂振荡。该数据分析将基因泥浆和在结构上可定义过渡到与酪氨酸和肝肽质秘密组织连系一起，对基因过渡到的机制有了更深入的了解。

页面是从：Cell

值得注意典故：

Yingjie XiangIvan V. SurovtsevYunjie Chang， et al. Interconnecting solvent quality， transcription， and chromosome folding in Escherichia coli. CellVol. 184Issue 14p3626–3642.e14.