Темы

Австролоиды Альпийский тип Америнды Англия Антропологическая реконструкция Антропоэстетика Арабы Арменоиды Армия Руси Археология Аудио Аутосомы Африканцы Бактерии Балканы Венгрия Вера Видео Вирусы Вьетнам Гаплогруппы генетика Генетика человека Генетические классификации Геногеография Германцы Гормоны Графики Греция Группы крови Деградация Демография в России Дерматоглифика Динарская раса ДНК Дравиды Древние цивилизации Европа Европейская антропология Европейский генофонд ЖЗЛ Живопись Животные Звёзды кино Здоровье Знаменитости Зодчество Иберия Индия Индоарийцы интеллект Интеръер Иран Ирландия Испания Исскуство История Италия Кавказ Канада Карты Кельты Китай Корея Криминал Культура Руси Латинская Америка Летописание Лингвистика Миграция Мимикрия Мифология Модели Монголоидная раса Монголы Мт-ДНК Музыка для души Мутация Народные обычаи и традиции Народонаселение Народы России научные открытия Наши Города неандерталeц Негроидная раса Немцы Нордиды Одежда на Руси Ориентальная раса Основы Антропологии Основы ДНК-генеалогии и популяционной генетики Остбалты Переднеазиатская раса Пигментация Политика Польша Понтиды Прибалтика Природа Происхождение человека Психология Разное РАСОЛОГИЯ РНК Русская Антропология Русская антропоэстетика Русская генетика Русские поэты и писатели Русский генофонд Русь Семиты Скандинавы Скифы и Сарматы Славяне Славянская генетика Среднеазиаты Средниземноморская раса Схемы США Тохары Тураниды Туризм Тюрки Тюрская антропогенетика Укрология Уралоидный тип Филиппины Фильм Финляндия Фото Франция Храмы Хромосомы Художники России Цыгане Чехия Чухонцы Шотландия Эстетика Этнография Этнопсихология Юмор Япония C Cеквенирование E E1b1b G I I1 I2 J J1 J2 N N1c Q R1a R1b Y-ДНК

Поиск по этому блогу

суббота, 26 ноября 2016 г.

ДНК составляет лишь половину объёма хромосом. Всё остальное — оболочка неизвестной функциональности

Шикарной информацией от geektimes поделились ребята с телеграм канала @funscience_chat :
Шикарной информацией от geektimes поделились ребята с телеграм канала @funscience_chat :
Трёхмерная модель 4-й хромосомы человека
В школе нас учили, что в ядре каждой клетки содержатся нитевидные структуры под названием хромосомы, в которых хранятся гены — единицы наследственности, расположенные в линейном порядке. Гены закодированы в составе макромолекулы ДНК. Но всё не так просто, как кажется.
С самого момента своего открытия в 1882 году хромосомы подверглись тщательному и пристальному изучению, в том числе с помощью оптических и электронных микроскопов. Удивительно, но учёным до сих пор не удаётся чётко понять, как организована их структура.
Десятилетиями учёные концентрировали свои усилия на исследовании, в основном, хроматина. Это основное функциональное вещество хромосом, представляющее собой комплекс ДНК, РНК и белков. Именно в составе хроматина происходит реализация генетической информации, а также репликация и репарация ДНК.
Одна из главных загадок — как происходит упаковка (фолдинг) хроматина. Долгое время предполагали, что упаковка происходит случайным образом, но в последнее время появились другие теории. Некоторые учёные предполагают, что упаковка происходит по образцу расплава полимера. Есть мнения, что хромосомы проходят через цепочку взаимосвязанных процессов упаковки, от винтовой навивки вокруг нуклеосомы, до соленоидального 30 нм волокна, а затем к спирали большего размера. В конце концов, есть третий класс теорий, которые предполагают, что хоромосомы состоят из петель хроматина, сдерживаемых негистонными белками.
Последняя из перечисленных моделей структуры хромосомы в последнее время получила дополнительное подтверждение. В 2013 году продвинутые методы микроскопии наглядно показали, каким образом в ядре клетки образуется линейная матрица из хроматиновых петель (см. работу Натальи Наумовой из Университета Массачусетса с коллегами, опубликованную в журнале Science). На видео более показано, как происходит самоорганизация хромосом.


Организация митотических хромосом (сопроводительный материал к статье Натальи Наумовой с коллегами 2013 года)

Впрочем, все эти исследования хроматина по большому счёту игнорировали тонкий поверхностный слой, который на хромосомах обнаружили ещё методом классической микроскопии в 1968 году. Этот периферийный слой исследовали слабо, а его состав и строение оставались практически неизвестными. По умолчанию предполагалось, что это просто некая аморфная масса, которая прилипла к хромосомам.
Проблема в том, что мы можем изучить хромосомы только в определённых условиях, поэтому у нас нет чёткого представления о том, как они выглядят на самом деле.
Группа британских учёных из Эдинбургского университета уже несколько лет изучает внешнее покрытие хромосом. Несколько лет назад они доказали, что сборка внешней части хромосомы обязательно требует наличия белка Ki-67. Учёные предположили, что покрытие хромосом изготовлено с участием этого белка.
Новое исследование, проведённое группой учёной, содержит результаты 3D-моделирования структуры хромосомы, а также описание оболочки. По оценке учёных, данный материал составляет до 47% объёма хромосомы. В то же время функциональность этого материала по-прежнему остаётся неясной.
Предположительно, отдельные хромосомы благодаря оболочке изолируются друг от друга во время ключевого процесса деления клеток. Вероятно, этот материал помогает также избежать ошибок при делении клеток. Известно, что с таким ошибочным делением связаны некоторые виды раковых опухолей и врождённые болезни человека.
Впервые в истории науки учёные составили детальные 3D-модели всех 46 хромосом человека. Это удалось сделать благодаря использованию нового метода 3-D-CLEM, который сочетает оптическую и электронную микроскопию и позволил снять хромосомы с беспрецедентным разрешением.
Схематичное описание всех этапов процесса 3-D-CLEM, который занимает от 5,5 до 19,5 дней
Схематичное описание всех этапов процесса 3-D-CLEM, который занимает от 5,5 до 19,5 дней
В результате учёные осуществили моделирование длины, ширины, площади поверхности, объёма и плотности упаковки ДНК в хромосомах.
ДНК составляет лишь половину объёма хромосом. Всё остальное — оболочка неизвестной функциональности
«Разработанный нами метод визуализации для изучения хромосом по-настоящему революционный, — говорит д-р Дэниель Бут (Daniel Booth) из Эдинбургского университета. — Впервые изученная структура всех 46 человеческих хромосом заставила нас переосмыслить идею о том, что они состоят почти полностью из хроматина. Это предположение оставалось неизменным почти 100 лет».
На самом деле хроматин составляет лишь от 53% до 70% в составе хромосом. Всё остальное — это оболочка, которая оказалась гораздо толще, чем предполагалось.
Понимание структуры хромосом и оболочки, а также процесса деления поможет изучить и предотвратить развитие некоторых заболеваний.
Научная работа опубликована 10 ноября 2016 года в журнале Molecular Cell (doi: 10.1016/j.molcel.2016.10.009, pdf).(http://dfiles.ru/files/w6b1ytbrc)
Источник: www.sciencetech.info