Похожее изображениеНад разработкой объемной модели человеческого генома трудились исследователи нескольких университетов usa. Их работа даст возможность намного лучше обработать информацию и попробовать понять функции двойной спирали и то, как она получает собственную необычайно сжатую форму внутри ядра клетки.

» известно, что днк представляет собой двойную спираль. Но как данная практически двухметровая цепь умещается в ядре, диаметр которого составляет сотые доли мм? Даже исследователи в этом разобрались не до конца. Выяснением данного вопроса мы и занялись «, — вспоминает Эрез Либерман-эйден (erez Lieberman-aiden) из Гарварда.

Достичь настолько впечатляющего результата генетикам помог созданный ими способ, который они сами зовут hi-c. Благодаря данной технологии исследователям удалось исследовать положение всех генов, Даже тех, что находятся достаточно к» соседям «.

«мы разбили геном на много кусков, сделали пространственную карту, показывающую, насколько близко некоторые части находятся друг к другу. После этого при помощи компа собрали все воедино «, — добавляет в сообщении Гарварда один из ученых Нейнке ван Беркюм (nynke van berkum).

На данных изображениях близкие участки днк покрашены одним цветом. Отлично видно, что в равновесной глобуле (вверху) части генома перепутаны в трехмерном пространстве, а во фрактальной глобуле (внизу) с ее иерархической структурой они и в объеме находятся близко один к другому (иллюстрация Leonid a. mirny, Maxim imakaev).

В итоге исследователи сделали 2 главных вывода. Для начала, человеческий геном» разбит «на 2 отсека: в 1 хранятся активные гены, во 2 немногим более плотно изолированы» ненужные «части днк. Кроме этого, меж 2-я частями происходит постоянный обмен включающимися и выключающимися генами.

» Клетка поступает достаточно умно, выставляя активные гены в особую зону, где они легко доступные для белков и других веществ «, — сообщает другой исследователь Джоб Деккер (job dekker).

Второй вывод: геном представляет собой «фрактальную глобулу» (fractal globule). Данная структура дает возможность:

складывать днк невероятно компактно: плотность данных в ядре где-то в триллионы раз выше, чем в среднестатистическом компьютерном чипе;

не допустить образования узлов или же запутанных фрагментов, которые бы помешали нормальному функционированию днк;

оперативно складываться и раскладываться геному в период активации и репрессии генов, репликации клетки.

Если немножко проредить изображение, то разумность природного подхода проявляется еще сильнее (иллюстрация x. robert bao, Leonid a. mirn, Maxim imakaev).

Отметим, что в прошлом считалось, словно днк упакована по типу «равновесной глобулы» (equilibrium globule). Но данная конфигурация очень легко создает достаточно много узлов. Фрактальная же глобула, которую ,пока только в теории, предсказали где-то около 20 лет назад, в живой природе скорее всего никогда до этого не наблюдалась.

Статья авторов работы опубликована в Science, она Даже удостоилась первой странички журнала. Глянем, получат ли американские генетики за свое «открытие» Нобелевку (важно отметить, что лауреатами престижной премии некоторое время назад стали химики, раскрывшие когда-то трехмерное строение рибосом).

Кстати, потом исследователи собираются увидеть геном в еще бóльших подробностях (на сегодня достигнуто разрешение аж до одного миллиона пар оснований).