玉米作为植物生物学研究的重要模式物种，其基因组组织与DNA运作机制仍存在诸多待解问题。佛罗里达州立大学（FSU）研究团队与北卡罗来纳州立大学研究人员合作，围绕玉米DNA复制的时空调控开展研究，并在细胞核内遗传物质的组织方式上获得新发现：细胞核内存在两个不同的遗传物质亚区室。相关论文已发表在《Plant Cell》。
该研究资深作者、FSU研究人员汉克·巴斯（Hank Bass）表示，团队正在逐步揭示植物染色质的组织结构。巴斯称，研究人员此前曾怀疑这些亚区室可能存在，而此次获得了其存在的确凿证据。论文第一作者、巴斯的前研究生哈菲扎·萨拉·阿克拉姆（Hafiza Sara Akram）则表示，参与该项目并对复制相关的基因组组织研究作出贡献，是其科研经历中最重要的体验之一。
DNA复制是细胞分裂过程中确保遗传信息被准确拷贝的关键环节。基因组位于细胞核内，DNA与蛋白质结合形成染色质。染色质通常分为两类：常染色质（euchromatin）相对开放、可及性更高且转录更活跃；异染色质（heterochromatin）结构更紧密，通常活性较低。不同染色质区域的复制时间存在差异，一般而言常染色质复制早于异染色质。研究团队指出，厘清染色质结构如何影响DNA复制顺序与调控，有助于理解基因控制机制及细胞身份维持。
为研究玉米DNA复制过程，研究人员结合高通量测序与三维显微成像等技术：测序用于绘制全基因组复制事件图谱，三维成像用于呈现细胞核内染色质的空间组织。研究团队表示，这一综合方法使其能够在更高分辨率下，将DNA序列特征与核内结构及复制行为联系起来。
研究结果显示，玉米常染色质并非此前所认为的均质区室，而是可进一步划分为两个亚区室，且两者在复制时间与空间组织特征上存在差异。其中一个亚区室复制较早，并与高度活跃的基因相关；另一个亚区室复制较晚，呈现不同的结构特征。研究人员认为，这一发现为理解植物基因组调控提供了新的层面。
巴斯表示，研究结果表明DNA复制的时空调控与基因活性密切相关，并指出识别具有特定复制时间的常染色质亚区室，为进一步研究基因表达调控提供了线索。
