Ученые создали 3D-модель генома стволовой клетки

Молекулярные биологи из Кембриджского университета впервые создали 3D-модель генома эмбриональной стволовой клетки млекопитающего. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Большинство людей знакомы с известной X-формой хромосом, но на самом деле хромосомы принимают такую форму, только когда клетка делится. Теперь молекулярные биологи показали, как выглядят активные хромосомы в ядре клетки и как они взаимодействуют друг с другом, формируя геном.

Чтобы создать 3D-модель генома эмбриональной стволовой клетки мыши, ученые использовали более 100 000 изображений, на которых различные части ДНК близко расположены друг к другу.

Исследователи подготовили видеозаписи, демонстрирующие модель генома эмбриональной стволовой клетки мыши. В одном из видео в 3D-модели каждая хромосома окрашена в свой цвет, а в другом видео в синий цвет окрашены те участки хромосом, в которых находятся активные гены, а в желтый цвет — хромосомные участки, взаимодействующие с ядерной ламиной (фибриллярная сеть, которая находится под ядерной мембраной и участвует в организации хроматина).

Эта 3D-модель показывает, что геном построен таким образом, что наиболее активные генетические участки спрятаны «подальше» и удалены от менее активных областей, связанных с ядерной ламиной. По словам ученых, разделение этих участков в клетках регулирует важные клеточные процессы, например деление клеток.

Благодаря этой модели ученые смогут лучше изучить механизмы дифференцирования стволовых клеток, которые на данный момент изучены недостаточно хорошо. Понимание этих процессов может стать ключом к широкому применению стволовых клеток в медицине.