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有絲分裂過程dna和染色體數目變化

根據印第安納大學研究人員的一項新研究，古生菌中DNA存儲的結構對其進化的速度有重大影響。

這項研究由分子生物學家斯蒂芬·貝爾領導，他是印第安納大學布盧明頓分校藝術與科學學院分子與細胞生物化學系的特聘教授和系主任，最近發表在《自然微生物學》雜志上。它的發現有可能對癌症等遺傳疾病的治療研究産生影響。

“我們發現的最令人興奮的事情是DNA分子的形狀可以影響其改變的能力，”貝爾說。“在20世紀早期，現代主義建築有一個想法，建築的形式應該遵循它的功能。但我們在這些生物身上看到的是，随着時間的推移，形态實際上影響着進化。DNA的結構可以改變它，創造一個進化反饋回路。”

古生菌是20世紀70年代發現的單細胞微生物，是地球上生命的三個領域之一，科學家們用它來分類所有的生命形式。另外兩個領域是細菌和真核生物，包括哺乳動物和人類。古生菌可能是這三個領域中最古老的一個。

“你可以把古菌想象成分子化石，”貝爾說。“研究它們就像進入時間機器，回顧20億年前。”

貝爾和他的印第安納大學合作者瑞秋·薩姆森(Rachel Samson)，分子與細胞生物化學系的助理研究科學家，以及貝爾實驗室的博士後研究員竹俣尚道(Naomichi Takemata)之前的研究發現，某些古菌物種會将它們儲存DNA的染色體組織成兩個分區。

在這項新研究中，貝爾實驗室的博士後研究員凱瑟琳·巴德爾、薩姆森和貝爾測量了某一古菌屬11種物種的染色體突變率。他們的分析表明，存儲在一個更緊湊的隔間裡的DNA變化速度比另一個隔間快得多。

貝爾說，這一發現很重要，因為了解DNA的形式和功能可以幫助研究人員更好地了解包括人類在内的所有生命形式。這些知識有一天可以幫助研究人員改進遺傳疾病或其他遺傳錯誤的治療方法。

他說:“我們需要先了解某些東西是如何工作的，然後才能知道當出現問題時如何修複它。”

這項研究建立在貝爾和他的合作者早期工作的基礎上，他們在之前的研究中發現了人類和古細菌染色體之間的相似性。

Chromosome organization affects genome evolution in Sulfolobus archaea

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