染色质的高级折叠

“串珠”只解决了把 DNA 装进细胞核的第一步。想象那串珠的线随后被盘绕成一根更粗的缆，缆又被绕成一道道钉在框架上的大弧，最后整团被紧紧卷起以便搬运。这种逐级递进的折叠——一层叠一层——正是染色质如何从一根细纤维变成一条致密染色体的过程。

从 10 纳米的“串珠”起步，相邻核小体（在组蛋白 H1 的帮助下）彼此靠拢，形成一种更粗的结构，经典上被描述为 30 纳米纤维。（这种规则纤维是否在活细胞内以稳定形式存在，确有争议；如今许多研究者设想的是一种更不规则、更动态的折叠，而非整齐的螺线管。）在此之上，纤维被组织成大环，环的根部锚定在蛋白质支架上，并锚定在挤出并固定这些环的黏连蛋白和凝缩蛋白环上。这些环和结构域继续进一步折叠，到细胞分裂时，凝缩蛋白把一切打包成致密盘绕的中期染色体——那个熟悉的 X 形——达成全部约一万倍的压缩。

高级折叠之所以重要，是因为它正是基因组在三维空间中既被存储、又被赋予功能的方式。环把 DNA 上相距遥远的片段拉到一起——例如，在线性序列上远在天边的一个增强子，可被折叠到它所控制的基因正旁边。这种成环还划定了调控元件发挥作用的“邻里”范围，并让染色体在分裂时凝缩以便干净地分开，同时又能在日常解开以供读取。简而言之，折叠不只是存储；它是基因如何找到自己控制开关的一部分。