Генетики получили первую «трехмерную фотографию» генома человека

Генетики получили первую «трехмерную фотографию» генома человека

Молекулярные биологи из США получили первую детальную трехмерную карту генома, на которой можно увидеть, как расположены все известные гены и участки «мусорной» ДНК внутри ядра живой клетки.

Она была представлена в статье в Journal of Cell Biology, передает РИА Новости.

«Мы пока не понимаем, почему ДНК уложена в ядре подобным образом. С другой стороны, уже сейчас можно сказать, что даже небольшие сдвиги хромосом, на несколько сотен нанометров в ту или другую сторону, могут сильно влиять на уровень активности генов», — рассказывает Эндрю Бельмонт (Andrew Belmont) из университета Иллинойса в Урбане (США).

Вопреки представлениям обывателей, хромосомы приобретают характерную Х-образную форму и становятся хорошо заметными в микроскоп только во время деления клетки. Во время интерфазы, периода спокойствия, они теряют свою форму и превращаются в своеобразный клубок из тесно переплетенных нитей, чей «формат» упаковки и сам факт существования вызывает большой интерес со стороны биологов и физиков.

Этот клубок, напоминающий по своей структуре брикет лапши быстрого приготовления, как предположили советские ученые еще в 1988 году, представляет собой так называемый фрактальный клубок – особую математическую структуру из пересекающихся кривых, чьи завитки повторяют, как и все фрактальные объекты, форму всей хромосомной нити.

Молекулярные биологи, как отмечает Бельмонт, давно пытаются «распутать» его и понять, зачем клетка упаковывает генетический код подобным образом и как расположены внутри него различные гены, жизненно важные для функционирования всех тканей тела.

Его команда смогла решить эту задачу, воспользовавшись тем, что в ядре присутствует большое количество так называемых «спеклов» – плотных шарообразных структур РНК и белков, разделяющих отдельные нити «клубка» хромосом. Они, как сегодня считают ученые, играют важную роль в чтении генов, однако их точную роль еще предстоит раскрыть.

Бельмонт и его коллеги поменяли геном человеческих клеток таким образом, что внутри спеклов начали накапливаться молекулы особого фермента, пероксидазы хрена.

Он одновременно исполняет две задачи – «подсвечивает» нити хромосом, окисляя различные органические соединения, и помечает отдельные гены при помощи тирамида, одной из вырабатываемых им молекул. Как правило, чем ближе ген находится к спеклу, тем больше тирамидовых меток появится на его поверхности.

Подобный трюк, как объясняет биолог, позволяет не только получить точную трехмерную фотографию «клубка» хромосом, но и узнать, какие гены находятся в произвольной точке этой структуры. Для этого достаточно извлечь ДНК из клетки, расшифровать ее структуру и подсчитать число меток на поверхности каждого гена.

Опираясь на подобные идеи, генетики получили полноценные трехмерные фотографии хромосом в ядре раковых клеток, извлеченных из организма людей, страдавших от лейкемии.

Первый же анализ этих снимков, как отмечает Бельмонт, неожиданно указал на то, что активность генов не зависит от того, как близко к центру ядра они находятся, о чем говорили прошлые попытки распутать «хромосомный клубок». На самом деле, самые «читаемые» гены расположены неподалеку от спеклов и других полостей, причины чего еще предстоит выяснить.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
Проигравшие на выборах партии больше не будут финансировать

Проигравшие на выборах партии больше не будут финансировать

В Украине вступил в силу закон об отмене финансирования проигравших выборы партий.
Кононенко раскрыл правду о своем задержании

Кононенко раскрыл правду о своем задержании

Экс-депутат прокомментировал ситуацию с его арестом.
Горбачев рассказал о своем обращении к Путину

Горбачев рассказал о своем обращении к Путину

Помимо Путина недавно Горбачев обращался к президенту Франции Эммануэлю Макрону.
Путин поручил Медведеву контролировать молодежь в Интернете

Путин поручил Медведеву контролировать молодежь в Интернете

Глава Кремля намерен начать вести контроль над поведением российской молодежи в Сети
Упрощенцам хотят увеличить лимит доходов

Упрощенцам хотят увеличить лимит доходов

Упрощенцам установили больший размер предельного объема их дохода.
У Трампа случайно проговорились о давлении на Украину

У Трампа случайно проговорились о давлении на Украину

В Белом доме признали, что военную помощь Украине заморозили специально.
«Киевстар» анонсировал смену тарифов

«Киевстар» анонсировал смену тарифов

«Киевстар» заявил о введении новых тарифных планов для абонентов
Ошибка украинцев

Ошибка украинцев

Главная ошибка людей (особенно украинцев) - это поиск идеальных политехнических систем. Все идеологии ошибочны.
Под вулканом Йеллоустоун зафиксировали подъем магмы

Под вулканом Йеллоустоун зафиксировали подъем магмы

Йеллоустоун является внутриплитным вулканом.
Трамп уже нашел замену для министра Перри

Трамп уже нашел замену для министра Перри

Перри отвечал за отношения Белого дома с Украиной.
Перри подал в отставку из-за скандала с Украиной и Трампом

Перри подал в отставку из-за скандала с Украиной и Трампом

Министр энергетики США Рик Перри покинул свой пост из-за импичмента Трампу
Борьба с коррупцией: новый закон о НАПК вступил в силу

Борьба с коррупцией: новый закон о НАПК вступил в силу

Новый глава НАПК должен быть избран до 18 декабря.
Депутат «Слуги народа» просит Кличко выделить его помощникам квартиры в Киеве

Депутат «Слуги народа» просит Кличко выделить его помощникам квартиры в…

Народный депутат от фракции "Слуга народа" Богдан Трохтий хотел, чтобы его помощникам предоставили служебное жилье
Рада упразднила одно из военных званий

Рада упразднила одно из военных званий

Парламент отменил звание прапорщика
Зеленский резко увеличил штраф за отказ в перевозке льготников

Зеленский резко увеличил штраф за отказ в перевозке льготников

Президент Украины подписал закон, который будет защищать интересы льготников при проезде в транспорте
Трамп хочет пригласить Путина на саммит G7

Трамп хочет пригласить Путина на саммит G7

В Белом доме заявили о намерении президента США Дональда Трампа вернуть российского главу Владимира Путина в состав G8
Что изменят в льготной системе для ветеранов-контрактников: подробности

Что изменят в льготной системе для ветеранов-контрактников: подробности

Льготную систему для участников боевых действий хотят разделить на две отдельные
Рябошапка создал новый департамент в Генпрокуратуре

Рябошапка создал новый департамент в Генпрокуратуре

Департамент будет расследовать пытки
Притула поскандалил с женой Лещенко Топольской

Притула поскандалил с женой Лещенко Топольской

Она известна как Dj Nastia
Госбюджет-2020 переделают из-за изменения курса гривны

Госбюджет-2020 переделают из-за изменения курса гривны

Министр финансов Оксана Маркарова объяснила, как укрепление гривны по отношению к доллару повлияло на проект Госбюджета-2020
Маркарова рассказала подробности переговоров с МВФ

Маркарова рассказала подробности переговоров с МВФ

По ее словам, переговоры продвигаются активно
Романенко объяснил, как Гетманцев сольет рейтинг Зеленского

Романенко объяснил, как Гетманцев сольет рейтинг Зеленского

Аналитик «Украинского института будущего» Юрий Романенко объяснил, в чем главная проблема Главы налогового комитета Верховной Рады Даниила Гетманцева
Елена Зеленская ознакомилась, как учатся и питаются дети в школах Латвии

Елена Зеленская ознакомилась, как учатся и питаются дети в школах…

Первая леди Украины Елена Зеленская посетила школу в Риге, чтобы набраться опыта
Зеленский облегчил жизнь застройщикам: все о новом законе

Зеленский облегчил жизнь застройщикам: все о новом законе

Президент Украины Владимир Зеленский подписал законопроект, упрощающий требования строительных норм для застройщиков.
У Путина намерены признать украинцев «русскими»: подробности

У Путина намерены признать украинцев «русскими»: подробности

Планируют упростить выдачу гражданства уроженцам Украины и Беларуси
В семью Арсения Яценюка пришло горе

В семью Арсения Яценюка пришло горе

Бывший премьер-министр Украины внезапно потерял одного из близких родственников
Нардепы проголосовали за введение е-документооборота в Раде

Нардепы проголосовали за введение е-документооборота в Раде

Закон вступает в силу на следующий день после его опубликования и вводится в действие с первого дня третьей сессии ВР девятого созыва
Разумков отреагировал на призыв ООН закрыть сайт «Миротворец»

Разумков отреагировал на призыв ООН закрыть сайт «Миротворец»

Рада не может закрывать сайты, заявил спикер.
Сущенко передал письмо Макрону

Сущенко передал письмо Макрону

Письмо Макрону передал и сын журналиста Максим
Врачи раскрыли правду о влиянии фильмов «18+» на психику

Врачи раскрыли правду о влиянии фильмов «18+» на психику

Специалист рассказала о том, как "фильмы для взрослых" отражаются на психическом здоровье
Читай также