Китайцы продвинулись в исследовании хромосомной упаковки ДНК

2014-04-27   Версия для печати

Это направление в фундаментальной биологии сегодня является очень важным, поскольку конденсация (упаковка) ДНК в хромосомах наряду с метиллированием ДНК является эпигенетическим механизмом регуляции экспрессии генов. Простыми словами, если мы не можем выбирать, какие гены нам достаются от родителей, то по крайней мере, регулировать их работу сегодня представляется возможным. Это не только открывает большие перспективы в лечении генетических заболеваний, но и помогает понять природу соматических (приобретенных после рождения). К примеру, достоверно известно, что даже нормальный ген, отвечающий за пуск механизма апоптоза (програмируемой смерти клетки при утрате контроля над ней), при воздействии внешних условий может "отключиться" и дать начало раковой опухоли (ведь мутации, ведущие к раку в нашем организме происходят ежедневно). Механизм упаковки ДНК в хромосомах может служить ключом к выделению тех внешних факторов, которые нарушают нормальную экспрессию генов.

Команда исследователей из Китайской Академии Наук в Пекине применила криоэлектронную микроскопию для выяснения как ДНК плотно наматывается на нуклеосомы. В статье журнала Science ученые описывают, как пытаются определить способ упаковки ДНК.

ДНК в клетках эукариот (чьи клетки содержат ядра, отделенные мембраной) начинает упаковываться в образования, известные как нуклеосомы - "остов" из белков гистонов, который в комплексе з ДНК образует хроматин. Предшествующие исследования говорят о том, что нуклеосомы существуют в форме цилиндров (состоящих из 5 типов гистонов) диаметром приблизительно 30 нм, на которые наматывается ДНК, которые затем скручиваются в спираль. Но по сей день результаты исследований разных ученых противоречивы и оставляют загадку в данной структуре. Ученые из Китая пытаются разгадать её с помощью крио-электронной микроскопии, в которой изучаемый образец находится в замороженном состоянии. Они выяснили, что один виток спирали гистонов состоит из 12 нуклеосом. Чем это отличается от предыдущей концепции, можно увидеть на видео:

 Видео опубликованное DNA Learning Center в 2010 г.

Видео, созданное авторами данной статьи (Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences), согласно которому, линкерный (связующий) гистон H1 формирует так называемые тетрануклеосомные единицы, составляющие двойную спираль подобно самой ДНК, которую они содержат.

По материалам phys.org

Оригинал статьи: Cryo-EM Study of the Chromatin Fiber Reveals a Double Helix Twisted by Tetranucleosomal Units, Science 25 April 2014: Vol. 344 no. 6182 pp. 376-380.

события+комментарии