新加坡国立大学 (NUS) 的生物物理化学家发现了一个以前隐藏的环境，它控制着 SWI/SNF 染色质重塑剂的细胞内组织和动态，SWI/SNF 染色质重塑剂是一类控制细胞内基因组访问的重要蛋白质复合物。

通过揭示这种动态如何在与多种人类癌症相关的重塑蛋白的突变变体中出现问题，本研究得出的见解可能成为这些癌症相关重塑突变的一组独特而有价值的定量特征。

染色质重塑蛋白在调节 DNA(DNA 在细胞内被包装成染色质)的获取方面发挥着关键作用，从而允许其他 DNA 相互作用过程发生。尽管已知 SWI/SNF 重塑蛋白亚家族中的突变与超过 20% 的人类癌症有关，但这些突变如何破坏它们与 DNA 的相互作用并最终导致癌症，在定量方面仍不清楚。

由新加坡国立大学化学系和生物成像科学中心助理教授赵子清(Ziqing Winston Zhao)领导的研究小组首次采用先进的单分子成像方法，量化活体人类细胞中完全组装的 SWI/SNF 重塑复合物的动态，解决了不同时间尺度上细胞内运动和 DNA 结合的不同模式。

为了更好地理解这种动态的空间组织，他们还设计了一种名为 STAR 的超分辨率映射策略，使他们能够揭示细胞核中的许多纳米级“热点”，多个较长寿命的 DNA 结合事件优先聚集在这些“热点”上，最终导致这些部位持续有效的染色质重塑。

最后，通过系统地比较不同肿瘤类型中不同癌症涉及的各种重塑突变体，研究小组确定了每种突变体独有的 DNA 结合动力学的多模式变化。

这些发现为癌症中异常重塑基因-染色质相互作用建立了生物物理基础，并可能为癌症相关重塑基因突变提供一组新的诊断标记。

赵教授表示：“我们的研究结果首次从空间和时间两个角度定量分析了这一关键细胞内过程的组织和动态，揭示了比以前认为的更广泛的调控格局。

“我们在研究中开发的方法还使我们能够可视化、量化和绘制各种其他 DNA 相互作用过程，并为进一步研究疾病背景下染色质重塑失调的体内影响铺平了道路。”