当细胞处于营养、氧气补给充足的情况下，其DNA会保持“宽松”的正常状态。但是，一旦被应用、氧气不足，DNA会压缩变小、聚集成簇，就像蹲于监狱的劳改犯，期待时间的救赎。从本质上讲，DNA进入“生存模式”。
近期，德国分子生物学研究所的科学家们对“饥饿”的DNA进行了研究。研究人员用荧光染料结合细胞内DNA，借助一种超高分辨率光学显微镜——单分子定位显微镜，观察细胞DNA的实时位置，并获得处于“生存模式”的DNA的照片。这项新技术发表在《Experimental Cell Research》期刊。
营养、氧气不足，DNA“压缩”不能转录
研究人员指出，这种特殊时期通常发生在细胞缺乏足够血液供应，例如中风、心脏病突发、癌症等紧急情况。相关研究成果已撰写成文，并于11月5日发表在《 Genome Biology》期刊。
左图：正常情况，细胞核DNA的显微图；右图：缺营养、氧气时，细胞核DNA的纤维图。
通过观察短期缺营养、氧气的心肌细胞HL-1，研究人员发现，细胞会出现由4-700nm的 DNA螺旋压缩成的染色质结构。且这种压缩结构可逆转。一旦补充养分、氧气，染色质会呈现出比正常水平更为线性的分散状态。
这种压缩状态的染色质会抑制DNA的转录水平。当压缩逆转后，转录水平上调，且比正常水平高。研究人员进一步发现，比较正常细胞，脱氧核糖核酸酶的活性降低，且组蛋白H1表达量也显著降低。
文章作者之一、分子生物学研究所科学家George Reid 解释，中风或者心脏病突发时，也意味着细胞DNA发生了上述变化。现在，研究人员已经知道了现象本身，那么下一步就是找到阻止这种现象发生的方法。研究人员推测，缺血恢复后发生的异常分散的染色质，可能更容易受到表观遗传学编辑。
有研究证实，缺血会导致细胞ATP含量降低，会导致细胞核聚氨成分增加，减慢RNA合成速度。紧急状况下DNA压缩变形的状况可以逆转，这意味着缺血的坏影响可以被修复。这些研究将为疾病的治疗提供新的思路和方法。
（责任编辑：sgx）
