Cell：「小身体，大智慧」Cell 重磅揭示大肠杆菌染色体折叠模式及影响诱因

DNA是细胞膜生命举办活动的物质结构设计坚实，与多种细胞膜处理过程便是，如基因表达、DNA 修整和DNA除去，其恰当螺旋至关重要。所有细胞膜都须将自身的DNA通过螺旋加速在一个小体积空间内当中的。

与真核子细胞膜并不相同，细菌细胞膜没核子膜，并且不可能会将其DNA DNA 包装形同类似于核子小体的重复结构设计单元。然而，它们仍然螺旋并集中的它们的DNA物质，形同型一个动态的、有许多组织的 DNA 网络，称做类核子（nucleoid）。

近日，耶鲁大学 Christine Jacobs-Wagner 研究者组在 Cell 杂志上发表了月出版 Interconnecting solvent quality， transcription， and chromosome folding in Escherichia coli 的论文，陈述了了病原体中的的DNA螺旋规律性。

在本研究者中的，作者采用细胞膜的简单弹性体电磁学视角，将细胞膜质视为弹性体溶解，其中的弹性体是 DNA，乙醇是细胞膜质中的的其他所有物质（例如，水、代谢物、肽质、核子糖体和 RNA）。

根据弹性体-乙醇基本原子核，乙醇的精确度分界分为三种类型：完美、很好和差。

在很好震荡的乙醇中的，弹性体和乙醇中的间的基本原子核优于弹性体肽键段中的间的基本原子核。反之亦然，在缺失乙醇中的，弹性体肽键段中的间的基本原子核比它们与乙醇的基本原子核不够有利。完美状态则是轻视和不够有基本原子核被某种程度消除。

类核子区反之亦然内 DNA 浓度（页面可能：Cell）

病原体细胞膜中的的表观高达类核子不等

在营养贫乏和营养丰富的状况下，细胞膜 DNA 含量和类核子不等基本保证不变。

为了探测类核子交叉不等，研究者人员使用病原体大肠杆菌（CJW6340，表达带有 GFP 标记的人工设计的肽质，该肽质自组装形同 25 nm 的 60 个亚基十二面体纳米突起）进行单原子核实验室。

单原子核实验室标示出类核子不不存在空间内位阻，全面性高达均方位移与布朗运动反之亦然，推测高达类核子交叉厚度> 25 nm。

使用极大的探针 GFP-μNS 胶体（高达不等为 58 nm）的探针，推测其出发点在细胞膜较冷（即游走类核子）的有可能上升，推估表观高达类核子交叉不等近为 50 nm。

表观高达类核子交叉厚度的推估（页面可能：Cell）

细胞膜质是DNA的缺失乙醇并作出贡献DNA结构设计反之亦然的形同型

通过DNA顺式的 3D 蒙特卡洛虚拟将病原体DNA利用计算机为受限制连接的肽键，调整邻 DNA 片段中的间角度范围的近束，以虚拟乙醇精确度。

虚拟陈述了了并不相同乙醇状况下DNA顺式的庞大差异：

相对于完美和很好的乙醇状况，在缺失乙醇状况下，DNA 高密度却是在空间内上非常不表面，与用超强分辨率荧光图像观察的细菌类核子 DNA 高密度的空间内表征反之亦然。相比于很好的乙醇，细胞膜质的缺失乙醇震荡可以致使多至 60 倍的DNA加速比。

在缺失乙醇中的，DNA 片段往往彼此不够相比之下，致使形同型 DNA 高密度颇高的区反之亦然与 DNA 高密度较低的区反之亦然交错。这种 DNA 高密度的空间内表征诱发了空洞现象，以上升表面的高达交叉厚度，并允许极大的质点通过。

而在完美和很好的乙醇状况下，类核子 DNA 高密度在空间内上非常表面，高达交叉厚度相当大。

细胞膜质中的有效的缺失乙醇可以作出贡献DNA结构设计反之亦然（domain）的形同型，这种结构设计类似于 Hi-C 实验室中的所从未见过的细胞器互相作用反之亦然（CIDs）。只有在较低乙醇状况下才能看到大的反之亦然状结构设计。

病原体DNA顺式在并不相同类型乙醇中的的虚拟（页面可能：Cell）

类核子体内核子糖体高密度的空间内表征与DNA高密度黄绿色连续性

核子糖体主要以羧酸核子糖体形式不存在，富集在类核子区反之亦然之外。冲积扇重修和核子糖体出发点标示出，核子糖体高密度颇准确度不表面。除了在短期内的核子糖体在细胞膜周围富集外，核子糖体在细胞膜质中的表现出高密度的表征，还包括在细胞膜的的中的心区反之亦然 (即类核子区)。

在类核子体内，核子糖体荧光信号与 DNA 信号黄绿色连续性，这陈述细胞膜质的缺失乙醇震荡是致使 DNA 高密度不表面的因素，而 DNA 高密度不表面又反过来直接影响了核子糖体的出发点。

病原体层析图中的核子糖体的空间内原产（页面可能：Cell）

核子糖体高密度与类核子区反之亦然内的 DNA 黄绿色连续性（页面可能：Cell）

并不相同乙醇中的DNA不等的虚拟结果（页面可能：Cell）

特异性是致使细胞膜质缺失乙醇震荡的因素

如果羧酸核子糖体拥挤是核子样亲密化的主要作出贡献因素，那么这个假说预示，即使特异性不受直接影响，羧酸核子糖体稀土元素的提颇高也可能会致使类核子样拓展。

为了鉴定这种有可能，作者用；也霉素（Ksg，一种类似于的 RNA 中文翻译启动抑止剂）解决问题病原体细胞膜，以将羧酸核子糖体转成为诱导的核子糖体亚单位和无核子糖体的 mRNAs，提颇高羧酸核子糖体的稀土元素。

作者推测细胞膜与 Ksg 幼体 40 分钟后类核子体并没不断扩大，大多数类核子体看起来非常紧凑，细胞膜中的可辨别类核子体的比例显着提颇高。

Ksg 解决问题致使类核子向彼此移动与合并。这种肽键能图标基本原子核变小，作出贡献类核子体和 RNA 中的间的除去。

而在利福平（Rif，一种广谱抗生素药剂）解决问题后，RNA 合形同停止，特异性抑止，核子质额度 (核子质面积除以细胞膜面积) 上升，核子质发生减小。这些结果标示出 RNA 准确度越颇高，RNA 和 DNA 中的间的除去越大，核子样结构设计越亲密。

总之，DNA 和 RNA 中的间的轻视作用，致使了DNA细胞膜质的缺失乙醇震荡。

RNA/DNA 除去和类核子亲高密度（页面可能：Cell）

致使细胞膜质缺失乙醇震荡的因素

类核子肽（NAPs）和其他 DNA 为坚实肽（如特异性调节肽）是与DNA基本原子核的因素之一。肽与阴阴离子 DNA 弹性体的为坚实能暂时性变动DNA的静电势，通过弯转扭曲 DNA 提颇高 DNA 螺旋总长度，大幅度变动类核子体的加速程度和交叉厚度。

颇高阴离子强度的细胞膜质也可能致使较低的乙醇震荡。游离研究者声称，随着盐浓度的上升，DNA 片段中的间的；大某种程度轻视提颇高。二价磷阴离子不仅可以屏蔽 DNA 上的电荷，还可以诱导 DNA 片段中的间的某种程度不够有。

分子动力学虚拟声称，大分子拥挤可以被视为有效地降较低乙醇震荡。因此，羧酸核子糖体稀土元素的变化、颇高 RNA 准确度与 RNA/DNA 除去度和类核子亲密程度增高相关。

在 CID 反之亦然的疆界，颇高特异性活性致使新生 RNA 积累。这些 RNA 仍然通过 RNA 转录与 DNA 为坚实，不能扩散。作者推测，为了尽量提颇高与这些为坚实 RNA 的接触，DNA 肽键通过收缩降较低其疆界处的暂时性高密度，在疆界两侧形同型稀疏的 DNA 区反之亦然。

研究者；还有：

病原体作为类似于的模式生物，是研究者得莫过于详尽的原核子细菌。它们的DNA被加速形同类核子，但对于DNA加速和结构设计反之亦然的形同型还没完全理解。

本研究者中的明确提出了一种预报病原体中的类核子高达交叉不等的方法。当细胞膜被视为简单的半酒精弹性体溶解时，细胞膜质表现为DNA的缺失乙醇。

缺失乙醇震荡可能会致使DNA压实和 DNA 高密度表征，异质 DNA 高密度与类核子内的核子糖体高密度黄绿色连续性，并推测 RNA 也可能会致使缺失的乙醇震荡。该研究者将DNA压实和结构设计反之亦然形同型与特异性和细胞膜内许多组织联系起来，对DNA形同型的机制有了不够深入的了解。

页面可能：Cell

原始出处：

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