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间期染色体非随机排布于特定的细胞核区域称为染色体领域。染色体领域在间期相对稳定,然而一些研究发现染色体区域或亚区在细胞周期、细胞分化和恶性转化过程中发生重排。染色体水平的位置重排被认为与特定的生物学过程相关,可能是一种表遗传的调控方式。Epstein-Barr(EB)病毒在体外易于感染人外周血B淋巴细胞。病毒感染过程中宿主基因组是否稳定,染色体是否存在位置重排是未知的。我们选择EB病毒感染淋巴细胞模型去研究间期染色体在病毒感染过程中是否存在动态变化及分析动态变化的意义。
大小相似而基因密度差异较大的人类17和18号染色体作为目标染色体,分别于EB病毒感染的Oh、24h、48h、72h和96h收获细胞,血清饥饿24h同步化细胞于Go/G1期。利用三维荧光原位杂交(3D-FISH)技术进行染色体空间定位;激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)获得杂交核的断层扫描图,去卷积处理还原图像质量,三维分割将信号与背景有效地区分开;计算染色体质心到核质心的绝对距离和相对距离,通过计算各色荧光像素获得细胞核与染色体相对体积(18号染色体体积与17号染色体体积之比);各阶段统计约30个细胞核,ANOVA分析位置和体积的动态变化。
结果表明,17号染色体在病毒感染的96小时期间位置发生明显变化,染色体最初向细胞核方向发生了明显移动后又返回到核膜方向。而18号染色体位置没有发生明显改变,相对稳定。染色体相对体积(代表染色体折叠状态)随时间发生动态变化。而细胞核体积在感染过程中无明显变化。
EB病毒与很多恶性肿瘤相关,尤其是血液系统肿瘤。EB病毒感染淋巴细胞过程中我们检测到17号染色体的位置变化和染色体相对体积的变化。这些细胞学的变化是病毒引起宿主基因组不稳定的一个形态学证据。更为重要的是,动态变化表明在病毒感染过程中可能存在染色体水平的调控。