物理学家在基因保护层获突破性发现

当听到提到DNA时物理学通常不是第一个涌入脑海的科学学科。然而来自荷兰莱顿物理研究所(LION)的John van Noort却是发现新DNA结构的科学家之一。作为一名生物物理学家，他将物理学的方法用于生物实验。这也引起了新加坡南洋理工大学生物学家的注意，他们请他帮助研究端粒的DNA结构。

一串珠子

我们身体的每个细胞都含有染色体，这些染色体携带的基因决定了我们的特征（如我们的长相）。在这些染色体的末端是端粒，它们保护染色体不受损害。它们有点像鞋带两端的塑料尖。

由于端粒之间的DNA有两米长，它必须被折叠以适应一个细胞。这是通过将DNA包裹在蛋白质的包装上实现的。DNA和蛋白质一起被称为核糖体。这些被排列成类似于一串珠子的东西，其拥有一个核糖体、一块自由（或未结合）的DNA、一个核糖体等。

之后这串珠子会折叠得更厉害。它如何做到这一点则取决于核糖体之间的DNA的长度，也就是这串珠子的长度。折叠后出现的两种结构已经为人所知。在其中一个中，两个相邻的珠子粘在一起，自由的DNA挂在中间（上图左）。如果珠子之间的DNA片段较短，那么相邻的珠子就不能粘在一起，然后就会形成两个并排的堆叠（上图右）。

Van Noort及其同事在他们的研究中发现了另一种端粒结构。在这里，核糖体之间的距离要近得多，所以在珠子之间不再有任何自由的DNA。这最终形成了一个大的螺旋或螺旋形的DNA。

磁铁

这个新结构则是通过电子显微镜和分子力谱学的结合发现的。后者的技术来自Van Noort的实验室。在这里，DNA的一端被连接到一个玻璃载玻片上，一个小磁球被粘在另一端。然后在这个球上面的一组强磁铁将这串珠子拉开。通过测量将珠子一个个拉开所需的力量则会发现更多关于这串珠子是如何折叠的。新加坡的研究人员随后使用电子显微镜来更好地了解这一结构。

构造块

Van Noort表示，结构是分子生物学的圣杯。如果我们知道分子的结构，这将使我们更深入地了解基因是如何开启和关闭的及细胞中的酶如何处理端粒：如它们如何修复和复制DNA。新端粒结构的发现将提高人们对身体中的构建模块的理解。而这又将最终帮助我们研究衰老和癌症等疾病并开发出对抗它们的药物。