15.12.2018
превращение ДНР в хромосому

Ученые отследили процесс превращения ДНК из клубка в хромосому

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Ученые объяснили один из основных процессов жизни упаковки ДНК, что предшествует каждому клеточному делению.

ДНК сначала укладывается петлями, а затем эту утолщенную веревку завивает в вертикальную спираль протеинового двигателя. Такой сценарий упаковочного процесса не только решает загадку, над которой ломали голову десятки лет, но и объединяет, казалось бы, противоречивые теории.

Если ДНК одной клетки размотать, то получится веревка длиной 1,80 метра. Обычно она сворачивается в клеточном ядре. И с каждым делением клетки геном должен переноситься в «компактной форме» хромосоме. «Это один из основных процессов генетики», объяснил ведущий автор исследования Джоб Деккер (Job Dekker) из Массачусетского университета. Ведь только так геном может правильно поделиться на дочернюю клетку.

Но как осуществляется этот переход от свободно спутанного ДНК до компактной хромосомы, оставалось тайной на протяжении добрых 100 лет также потому, что этот переход происходит на удивление быстро: «в Целом процесс длится от 10 до 15 минут это просто невероятно»,– сказал Деккер. Как в таком темпе без ошибок, узлов и повреждений происходит конденсация ДНК, оставалось невыясненным.

Только недавно Деккеру и его коллегам удалось расшифровать этот «сценарий» клеточной запаковки. Для этого с помощью химически-генетических манипуляций они заставили куриные клетки одновременно начать профазу упаковывания своего генома. На многих моментах они останавливали процесс и делали «мгновенные снимки» каждого состояния упаковки ДНК.

Оказалось: когда начинается профаза, то скомканные нити ДНК соединяются в более толстые структуры. Ученые выяснили, что при этом важную роль играет белок конденсин II. Он отвечает за то, чтобы ДНК-веревки состояли из последовательно вложенных петель, которые тесно прилегают друг к другу так удается сократить веревки. Протеиновая молекула при этом образует каркас для намотки ДНК.

С переходом в прометафазу в действие вступает другой белок конденсин II. Он разделяет петли ДНК на еще меньшие подединицы и заставляет веревки вращаться спирально, как винтовая лестница. За несколько минут геном закручивается в плотную спираль, объяснили ученые. Так сверток становится все толще и короче, пока не приобретает компактную форму хромосомы.

Полученные свидетельства впервые объясняют основной процесс, который происходит в клетках. Сценарий упаковочного процесса также выявляет, насколько сложно и одновременно элегантно клеточный механизм осуществляет упаковывание ДНК.

Ученые объясняют, что эти знания в будущем могут помочь лучше понять ошибки, которые возникают при образовании хромосом, и позволят их предотвратить. Кроме того, эта модель примиряет многие, казалось бы, противоречивые наблюдения, существовавшие на протяжении последних десятилетий, сказал Деккер с коллегами. Если некоторые ученые в хромосомах видели спиральную архитектуру, другие отмечали на петлях. Теперь выяснилось, что обе стороны были правы.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки