四月份，一篇有关基因在接近染色体时的活动模式的论文发表于“美国国家科学院学报”，提供了关于基因组形状功能的有史以来最有说服力的证据，尽管当时研究者描绘的基因图清晰度并不高。而本周四发表于“科学”杂志的最新图谱则要详尽得多。

“这将改变人们研究染色体的方式，就如同打开了神秘的黑匣子。我们以前不知道它们的内部构造，现在则能够高清晰地进行观察，努力研究基因结构与基因活力的关系，并探索细胞内部结构的变化。”戴克说。

为了在无法直接观察的情况下确定基因组的结构，科学家最初将细胞核浸泡在甲醛溶液中，使其与DNA相互作用。甲醛将基因链上相互分离而在三维空间相互邻近的基因紧密粘合在一起。然后科学家添加一种化学药剂将紧紧排列在一起的基因链分解，但完整保留了甲醛链接。结果显示许多基因都是成对排列，仿佛一个冻住的面条球，被分切成一百多万层碎片并混合在一起。

通过对基因对的研究，科学家分辨出在最初的基因组中那些基因是互相邻近的。利用软件分析技术，科学家制作了一个基因组的数字雕像，那可是一个巧夺天工的作品。

“其中没有任何结点，也没有任何地方缠在一起。就像很多面条不可思议地紧密排成一个大球，但是你能够将某些面条抽出或者再放回去，却根本不会破坏它的结构。”哈佛大学计算生物学家埃雷斯-列伯南说。

从数学角度看，这些基因组片段按照接近于希耳伯特曲线的方式排列。希尔伯特曲线一种不经任何交叉和重叠而能填充满一个平面正方形、继而以同样方式填充满一个三维图形的分形曲线(空间填充曲线)，由大卫-希尔伯特在1891年提出。

研究者还发现染色体划分为两个区域，一个区域是活跃的基因，另一个是不活跃的基因，而不相交叠的弯曲结构使基因能够轻易在两个区域间自由移动。

科学家希望了解基因组形态如何变化的。这种变化会在干细胞变成成熟细胞过程中不断发生。“在各种细胞类型结构中会发生多少变异？什么在控制着变异出现？变异到底有多重要？这些我们都还没搞清楚。”戴克说：“这可是一个崭新的科学领域。”(唐宁 新浪科技)