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最近发表在《美国国家科学院院刊》上的研究显示，印第安纳大学研究团队发现构成 DNA 的物质染色质的运动有助于促进人体细胞核中 DNA 损伤的有效修复。这一发现可能会改善癌症的诊断和治疗。
DNA损伤在人体内自然发生，大部分损伤可以由细胞自身修复。然而，不成功的修复可能会导致癌症。

“细胞核中的 DNA 总是在运动，而不是静止的。其高级复合物染色质的运动在影响 DNA 修复方面具有直接作用。在酵母中，过去的研究表明，DNA 损伤会促进染色质运动，而它的高流动性也有助于 DNA 修复。然而，在人类细胞中，这种关系更为复杂。”IUPUI理学院物理系助理教授刘静说。
刘和他的同事发现，DNA 损伤部位的染色质比远离 DNA 损伤部位的染色质移动得快得多。他们还发现细胞核中的染色质不是随机移动的。这是一个连贯的运动，DNA 作为一个群体在短距离内移动。
研究人员还发现了DNA损伤可能通过降低连贯性来影响DNA组运动的证据。这些发现表明，当 DNA 受损时，染色质运动受到严格控制。这对于防止受损的 DNA 受到有害接触以及提高 DNA 修复的准确性和有效性非常重要，刘说。
“我们的研究结果揭示了染色质运动在 DNA 损伤反应和 DNA 修复中的基本作用，”刘说。“这些发现有助于了解人类细胞中 DNA 修复的机制和人类癌症的发生。实际上，我们可以将这些发现作为用于治疗癌症的许多不同药物的药物反应的指标。我们可以测试不同的药物以看看是否可以修改染色质运动以增强 DNA 修复。”
为了进行这项研究，刘和他的同事必须开发分析大量数据所需的计算工具。在某些情况下，数据大小高达 TB，Liu 和他的同事与 IU 的大学信息技术服务部合作，建立了高度动态细胞图像的可扩展数据存档，集中了数据存储、数据传输和数据处理。