在倫敦大學學院（UCL）研究人員領導的一項新研究中，首次用X射線測量了人類染色體的質量，這些染色體幾乎包含了我們身體每個細胞的生命“指令”。在這項發表在《染色體研究》上的研究中，研究人員利用 英國“鑽石”同步輻射光源的強大X射線束來確定46條染色體中的電子數量，他們用它來計算質量。
他們發現，染色體比它們所包含的DNA重約20倍–這個質量比之前預期的要重得多，這表明可能還有一些缺失的成分尚未被發現。
除了DNA之外，染色體由蛋白質組成，它們具有各種功能，從讀取DNA到調節細胞分裂過程，再到將兩米長的DNA鏈緊密地包裝到我們的細胞中。
來自UCL倫敦納米技術中心的研究高級作者 Ian Robinson教授說：“科學家對染色體的研究已經有130年歷史了，但這些複雜結構中仍有一些部分不為人知。我們從人類基因組計劃中知道DNA的質量，但這是我們第一次能夠精確測量包括這些DNA的染色體的質量。
“我們的測量表明，我們每個細胞中的46條染色體重達242皮克。這比我們預期的要重，而且，如果被複制，則表明染色體中存在無法解釋的過量質量。”
在這項研究中，研究人員使用了一種叫做X射線分層攝影的方法，這涉及到將X射線束通過染色體時發生的衍射圖案拼接起來，以創建一個高度敏感的三維重建。這種精細的分辨率是可能的，因為部署在“鑽石”光源的光束比太陽要亮幾十億倍（即在給定時間內有非常多的光子通過）。
染色體在分裂期被成像，就在它們即將分裂成兩個子細胞之前。這時包裝蛋白將DNA纏繞成非常緊湊、精確的結構。
UCL倫敦納米技術中心的博士生、該論文的主要作者Archana Bhartiya說：“更好地了解染色體可能對人類健康有重要影響。醫學實驗室對染色體進行了大量的研究，以便從病人樣本中診斷出癌症。因此，我們對染色體成像能力的任何改進都將是非常有價值的。”