首次测量了人类染色体的质量。

在UCL研究人员领导的一项新研究中，首次用X射线测量了人类染色体的质量，它包含了我们身体几乎每个细胞的生命指令。

这项研究发表在《染色体研究》杂志上，研究人员利用英国国家同步加速器（national Synchrontron facility）的强大X射线束“钻石光源”（Diamond Light Source）来确定46条染色体排列中的电子数，他们用这些染色体来计算染色体的质量。

他们发现染色体比它们所含的DNA重约20倍——比之前预期的要大得多，这表明可能有缺失的成分尚未被发现。

与DNA一样，染色体由具有多种功能的蛋白质组成，从读取DNA到调节细胞分裂过程，再到将两米长的DNA链紧密地包装到我们的细胞中。

资深作者伊恩·罗宾逊教授（伦敦大学学院伦敦纳米技术中心）说：“科学家们对染色体的研究已有130年的历史，但这些复杂结构中仍有部分尚不完善了解。

“我们从人类基因组计划中了解到的DNA质量，但这是我们第一次能够精确测量包含这种DNA的染色体质量。

“我们的测量表明，我们每个细胞中的46条染色体重242皮克（万亿分之一克）。这比我们预期的要重，如果复制的话，表明染色体中有无法解释的多余物质。”

在这项研究中，研究人员使用了一种称为X射线照相术的方法，它将X射线穿过染色体时产生的衍射图案缝合在一起，创建高度敏感的三维重建。这种精细的分辨率是可能的，因为部署在钻石光源上的光束比太阳亮数十亿倍（也就是说，在给定的时间有大量光子通过）。

染色体在中期成像，就在它们即将分裂成两个子细胞之前。这就是将蛋白质包装成非常紧凑、精确的DNA结构的时候。

伦敦大学学院纳米技术中心的博士生、论文的主要作者Archana Bhartiya，他说：“更好地理解染色体可能对人类健康有重要意义。

”医学实验室对染色体进行了大量研究，从患者样本中诊断癌症。因此，我们对染色体成像能力的任何改进都是非常有价值的。”

在中期，每个人类细胞通常包含23对染色体，或总共46对。其中包括35亿碱基对DNA的四个拷贝。

Journal Reference:

Archana Bhartiya, Darren Batey, Silvia Cipiccia, Xiaowen Shi, Christoph Rau, Stanley Botchway, Mohammed Yusuf, Ian K. Robinson. X-ray ptychography Imaging of Human Chromosomes After Low-dose Irradiation. Chromosome Research, 2021; 29 (1): 107 DOI: 10.1007/s10577-021-09660-7