Сворачивание хромосом воспроизвели в деталях

Ученые создали модель движения пяти и десяти хромосом человека, которая показывает динамику отдельных частей этого несущего генетическую информацию полимера. В результате авторы смогли объяснить, почему при сворачивании молекулы ДНК не образуются узлы, а также что движение хромосом в клетках может влиять на здоровье человека. Результаты изложены в журнале Nature Communications

ДНК в клетках не находится в покое. В процессе деления пространственное расположение атомо в этой молекуле сильно изменяется для того, чтобы удобнее разделить две копии генетической информации по дочерним клеткам. Даже без учета деления хромосомы изгибаются, чтобы белкам было удобнее прочесть их части. Регуляторный участок, который управляет активностью какого-либо гена, может находиться совсем не рядом с ним. Это указывает на то, что благодаря трехмерной структуре хромосома изгибается так, что во время транскрипции они оказываются рядом.

В новой работе ученые создали компьютерную модель, которая позволяет подробно воспроизвести динамику движения всей хромосомы — от вытянутой в линию до свернутой в клубок. «Мы обнаружили, что хромосомы двигаются довольно неповоротливо, подобно тому, как ведут себя стеклоподобные вещества, — говорит ведущий автор работы Гуан Ши из Мэрилендского университета в Колледж-Парке (США). — Мы считаем, что это может иметь важные последствия для того, как будут вести себя как отдельные клетки, так и их группы. Также оказалось, что разные части хромосом движутся с разной скоростью».

На видео в замедленном режиме показано, как одна из исследованных хромосом упаковывает сама себя

Источник видео: The University of Texas at Austin.

«Экспрессия генов — одна из самых важных биологических функций клетки — это динамический процесс, а не статичное состояние, — поясняет Ши. — Для того, чтобы прочитать любой ген в человеческой клетке, отдаленные участки хромосомы должны соприкоснуться. Если этот процесс нарушен, то клетка может погибнуть, так как ошибки экспрессии нескольких важных генов могут сделать клетку раковой».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.