Клеточное ядро оказалось фракталом

Пространственная организация ядра, построенная по фрактальному принципу (слева), отличается от ядра, организованного по равновесным законам (справа). Изображение авторов исследования

Большой коллектив американских ученых показал, что ДНК в клеточном ядре упакована по фрактальному принципу. Такой вывод исследователи сделали по итогам работы, сочетавшей экспериментальные методики и компьютерное моделирование. Результаты авторов опубликованы в журнале Science. Коротко они изложены в пресс-релизе Массачусетского технологического института, сотрудники которого принимали участие в работе.

Генетическая информация живых существ закодирована в ДНК. У организмов, обладающих ядром (эукариоты) ДНК хранится именно там. Отдельные нити ДНК соединены с определенными белками и образуют хромосомы. Большую часть времени хромосомы в ядре присутствуют не как отдельные тела: ДНК частично раскручена и может простираться на значительные расстояния.

Как именно расположены в ядре такие петли ДНК, исследователям до конца не ясно. Очевидно, что упаковка не является случайной, так как в этом случае нити неизбежно запутывались бы. Существует несколько гипотез, объясняющих пространственную организацию ДНК в ядре, однако все они требуют дополнительного подтверждения.

Для того чтобы определить, как расположены нити ДНК в ядре, авторы новой работы обрабатывали клеточные ядра формальдегидом. Это вещество способствует образованию сшивок между находящимися в непосредственной близости фрагментами ДНК. Ученые выделяли такие сшитые участки и определяли их последовательность. Зная последовательность, исследователи могли найти место этих участков на хромосомах.

Используя полученные данные, специалисты построили трехмерную модель ядра. Оказалось, что внутренняя организация ядра представляет собой фрактал. Этим термином обозначают геометрическую фигуру, обладающую свойством самоподобия. Такой способ упаковки предохраняет нити ДНК от запутывания и образования узлов. Недавно тот же результат был получен другим исследовательским коллективом, использовавшим совсем другие методы.

В последние годы ученые установили, что пространственная организация ядра чрезвычайно важна для нормальной реализации записанной в геноме информации. Упаковка ДНК динамично меняется в ходе жизненного цикла клетки, а также, например, при превращении нормальной клетки в раковую. Наука, изучающая надгеномные механизмы регуляции генома, в том числе и его упаковку, получила название эпигенетики.

Обсудить
С видом на фюрера
Мечту Гитлера воплощают при Меркель, и немцы этому рады
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Они ушли
Русские покидают Сирию. Там остаются тысячи террористов, а войне не видно конца
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
8 лимузинов, появление на свет которых сложно оправдать
Большие, длинные и чрезвычайно бесполезные
Чудо-Judo
Вспоминаем молодежный трансформер Nissan Judo, о котором все забыли
Сумасшедшие внедорожники на базе легковушек
Чумовые проекты на базе легковых машин, которые месят грязь лучше рамников
Погружение в кирпич
Мы посидели в новом «Гелике» и не узнали его. А потом вылезли – и узнали
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир