Биологи изучили, как организуются хромосомы в ядрах - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Биологи изучили, как организуются хромосомы в ядрах

28.05.2021

Исследование, результаты которого опубликованы на этой неделе в журнале Science, сначала проводили отдельно несколько разных научных организаций. Одна из них – DNA Zoo. Это Международный консорциум, объединяющий Медицинский колледж Бейлора, Центр теоретической биологической физики (CTBP) при Университете Райса, поддерживаемый Национальным научным фондом, Университет Западной Австралии и SeaWorld – всего это десятки учреждений, пишет Рhys.org.

Биологи, изучающие древо жизни, разработали новую систему классификации ядер клеток и открыли метод трансмутации одного типа ядра клетки в другой. Разработанная структура сравнима с периодической системой Менделеева, которую ученый создал 150 лет назад.

Исследователи из группы DNA Zoo анализировали, как хромосомы, длина которых может достигать нескольких метров, складываются, чтобы поместиться внутри ядер разных видов со всего древа жизни.

«Независимо от того, смотрели ли мы на червей или ежей, морских брызг или кораллов, мы продолжали видеть одни и те же модели складывания», – сказала доктор Ольга Дудченко, соавтор нового исследования и член Центра архитектуры генома в Бейлор и CTBP.

В итоге ученые поняли, что то, что они видели, – варианты двух ядерных проектов в целом.

«Итак, у нас возникла загадка, – говорит д-р Эрез Либерман Эйден, доцент кафедры молекулярной генетики и генетики человека содиректор ДНК-зоопарка и старший автор нового исследования, а также директор Центра архитектуры генома и старший исследователь в CTBP. – Данные подразумевали, что в ходе эволюции виды могут переключаться назад и вперед от одного типа к другому. Мы задались вопросом: каков механизм контроля? Можно ли в лаборатории превратить один тип ядра в другой?»

В это же время команда ученых из Нидерландов пришла к неожиданным результатам.

«Я проводила эксперименты с белком под названием конденсин II, который, как мы знали, играет роль в том, как клетки делятся, – рассказала Клэр Хенкамп, соавтор исследования и член лаборатории доктора Бенджамина Роуленда из Нидерландского отделения рака. – Но мы наблюдали самую странную вещь: когда мы мутировали белок в человеческих клетках, хромосомы полностью перестраивались. Это было непонятно!»

Объединить полученные знания и усилия ученым удалось на конференции, где они встретились, чтобы поделиться результатами своих исследований. Выяснилось, что группе Клэр Хенкамп удалось понять, как конвертировать человеческие клетки из одного ядерного типа в другой.

Обе команды встретились на конференции в горах Австрии, где Роуленд представил последнюю работу своей лаборатории. Вскоре они поняли, что Хенкамп нашел способ конвертировать человеческие клетки из одного ядерного типа в другой.

«Когда мы посмотрели на геномы, изучаемые в ДНК-зоопарке, мы обнаружили, что эволюция уже проводила наш эксперимент много-много раз! Когда мутации в каком-либо виде разрушают конденсин II, они обычно меняют всю архитектуру ядра, – поясняет Роуленд , старший автор исследования. – Всегда немного разочаровывает то, что тебя увлекают экспериментом, но у эволюции было очень долгое начало».

Роль конденсина II в цепочке из “генетических букв”, составляющих каждую хромосому, решили подтвердить, создав компьютерную программу. Моделирование показало: разрушив конденсин II, можно заставить человеческое ядро измениться, и оно станет похожим на ядро мухи.

«Мы начали с невероятно обширного обзора ядерной эволюции за 2 миллиарда лет, – говорит Сумитабха Брахмачари, соавтор работы. – И мы обнаружили, что так много всего сводится к одному простому механизму, который мы можем моделировать и резюмировать самостоятельно в пробирке. Это захватывающий шаг на пути к новому виду геномной инженерии – в 3D! ”

 

 

 

Изображение: https://phys.org/

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2