Первые 3D-изображения хромосом рассеивают привычную X-образную форму.

18 апреля 2019
Первые 3D-изображения хромосом рассеивают привычную X-образную форму.

Первые 3D-изображения хромосом рассеивают привычную X-образную форму.

Используя мощные передовые технологии, исследователи впервые обнаружили, что истинные 3D структуры хромосом далеки от размытой, слегка искаженной Х-формы, с которой многие из нас знакомы. На самом деле, они сложны и довольно красивы.

В статье, опубликованной онлайн на этой неделе в Nature, исследователи из Института Бабрахама и Кембриджского университета в Великобритании, а также Института Вейцмана в Израиле описывают, как с помощью мощных компьютеров и новейших секвенсоров ДНК они создали 3D визуализации хромосом путем создания тысяч молекулярных измерений их в отдельных клетках.

Финансирование новых технологий было предоставлено Советом по биотехнологии и биологическим исследованиям (BBSRC), Советом по медицинским исследованиям (MRC) и фондом Wellcome Trust.

Новые изображения показывают, что хромосомные структуры имеют большую часть времени богатую и красивую сложность, а также показывают, как складывается ДНК внутри них.

Исследователи говорят, что знакомая X-образная форма очень недолговечна в жизни хромосомы.

Д-р Питер Фрейзер, соавтор программы «Ядерная динамика» в Институте Бабрахама, финансируемом РКЧМ, объясняет:

«Изображение хромосомы, X-образной капли ДНК, знакомо многим, но этот микроскопический портрет хромосомы на самом деле показывает структуру, которая возникает только временно в клетках — в момент, когда они только собираются разделиться.»

По его словам, большинство клеток организма не имеют хромосом, похожих на X-образную форму, потому что они уже закончили делиться, добавил он:

«Хромосомы в этих клетках существуют в совершенно иной форме, и до сих пор невозможно создать точные картины их строения.»

Новые 3D-изображения показывают, как структура хромосом и способ складывания их ДНК внутри них тесно связаны с тем, когда и как экспрессируются гены, что оказывает непосредственное влияние на здоровье, болезни и процесс старения.

Это первый случай, когда хромосомные структуры были созданы на основе измерений в отдельных клетках. Предыдущие исследования рассчитали измерения на основе средних значений по миллионам клеток.

Доктор Фрейзер говорит, что эти новые изображения позволяют им картировать конкретные гены и начинают разгадывать принципы функционирования хромосом в геноме.

Ранее в этом году исследователи из Института Салка в США показали, как хромосомы организуют ДНК во время деления клеток, используя в качестве «якорей» теломеры, молекулярные колпачки, которые защищают концы хромосом.