DNA的运动与它的损伤反应，自我修复的能力有关

DNA损伤在人体内是自然发生的，大部分损伤可以通过细胞自身修复。然而，不成功的修复可能导致癌症。

“细胞核中的DNA总是在移动，而不是静止的。其高阶复合物染色质的运动对DNA修复有直接影响，”IUPUI理学院物理学助理教授刘静说。“在酵母中，过去的研究表明，DNA损伤促进了染色质的运动，它的高流动性也促进了DNA修复。然而，在人类细胞中，这种关系更为复杂。”

Liu和他的同事发现，DNA损伤部位的染色质比远离DNA损伤部位的染色质移动得快得多。他们还发现细胞核中的染色质并不是随机移动的。这是一个连贯的运动，DNA作为一个群体在短距离内移动。

研究人员还发现，DNA损伤可能会通过降低相干性来影响DNA的群体运动。这些发现表明，当DNA受损时，染色质的运动受到严格控制。刘说，这对于防止受损DNA的有害接触，提高DNA修复的准确性和有效性非常重要。

“我们的发现揭示了染色质运动在DNA损伤反应和DNA修复中的基本作用，”刘说。“这些发现有助于理解人类细胞DNA修复和人类癌症启动的机制。实际上，我们可以用这些发现来衡量许多不同的治疗癌症药物的药物反应。我们可以测试不同的药物，看看是否可以通过改变染色质运动来增强DNA修复。”

为了进行这项研究，刘和他的同事必须开发分析大量数据所需的计算工具。在某些情况下，由于数据大小高达1tb, Liu和他的同事与IU的大学信息技术服务合作，建立了高度动态细胞图像的可伸缩数据存档，它集中了数据存储、数据传输和数据处理。

在未来，研究人员希望研究单个DNA分子以及它们是如何移动的，以及个体和群体动力学在响应DNA损伤时是如何不同和变化的。他们还想了解更多关于已知更容易受到DNA损伤的特定基因的DNA运动。