Американские ученые в своем новом исследовании подвергли сомнению давнее представление об организации генома во время деления клетки, сообщает Phys.org. Исследователи обнаружили крошечные петли в геномах делящихся клеток — их изучение может привести к открытиям, полезным для борьбы с онкологическими заболеваниями.
Традиционно считалось, что при подготовке клеток к делению их генетический материал (хромосомы) претерпевает радикальные изменения, теряя свою сложную 3D-структуру. Однако в новом исследовании представлены доказательства, что небольшие регуляторные трехмерные структуры остаются нетронутыми в ходе этого важнейшего процесса. Время деления клетки, или митоза, имеет решающее значение для любого организма, подчеркивается в статье. Сначала клетки должны копировать свои хромосомы, чтобы каждая дочерняя клетка получила точную копию необходимого генетического материала. Господствующая теория предполагала, что во время этого процесса геном фактически становится «чистым листом», лишая себя структурной организации и регуляторной функции. В новом исследовании ученые использовали метод высокоточного картирования генома, который показал, что некоторые небольшие петли ДНК сохраняют свои связи в течение этого периода. Используя новый метод картирования генома — Region-Capture Micro-C (RC-MC) — исследователи достигли беспрецедентного разрешения. Это позволило им наблюдать такие взаимодействия в геноме, которые ранее были слишком малы для обнаружения. Новая технология помогает улавливать детали в 100-1000 раз точнее, чем стандартные методы. На каждом этапе — от начального деления до фазы стабилизации дочерних клеток — ученые картировали, какие фрагменты ДНК склеились в трех измерениях. Крупные структуры, о которых все знали, действительно исчезли, как и ожидалось. Компартменты ДНК (пространственные структуры в ядре клетки), охватывающие миллионы букв ДНК, организационные домены и крупные петли, растворились во время деления. Но при увеличении масштаба обнаружилось то, чего никто раньше не видел: энхансеры и промоторы, генетические переключатели, управляющие включением генов, образовывали плотные небольшие кластеры. Эти «микрокомпартменты» достигали максимальной прочности во время фаз, когда хромосомы становятся наиболее компактными. Понимание этих процессов может иметь глубокие последствия для различных областей, включая биологию развития, исследования рака и регенеративную медицину, подчеркивается в статье.
Свежие комментарии