В ДНК обнаружили неизвестную структуру
Изображение: Fien Leeflang / Leiden University
Ученые Лейденского института физики в Нидерландах обнаружили ранее неизвестную структуру теломерной ДНК, которая может влиять на продолжительность жизни. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
Исследователи с помощью электронной микроскопии и технологии одномолекулярного пинцета изучили структуру теломерного хроматина, то есть каким образом организуется вещество в области теломер — концевых участков хромосом, состоящих из тандемных повторов TTAGGG. Теломеры не кодируют белки и защищают ДНК при делении клеток, однако каждый раз они укорачиваются. Считается, что неправильная регуляция теломер связана с развитием возрастных заболеваний и преждевременным старением.
Известно, что хроматин состоит из ДНК и гистонов — белков, участвующих в упаковке нуклеиновых кислот. При этом формируются нуклеосомы — структурные элементы хроматина, которые образованы гистонами, обернутыми ДНК на 1,62 оборота. Известно несколько способов укладки нуклеосом: они либо могут плотно слипаться, оставляя между собой свободно свисающие петли ДНК (или линкерной ДНК), либо, если отрезки линкерной ДНК короткие, формируют две «стопки».
Ученые обнаружили, что в теломерах существует третий тип организации нуклеосом, при которой формируется плотная ординарная «стопка». Нуклеосомные повторы, то есть участки ДНК, которые приходятся на одну нуклеосомную и одну линкерную часть хромосомы, в данном случае необычно короткие и содержат 132 пары оснований, тогда как в других случаях длина повторов может достигать 200 и больше.
Такая структура частично обнажает спираль ДНК, что делает ее доступной для различных молекул, регулирующих работу теломер, а также уязвимой для повреждений. По словам авторов работы, исследование открывает путь для дальнейшего изучения модификаций теломерной структуры и ее связи со старением и раком.