Korzystając z najnowocześniejszej technologii, naukowcy po raz pierwszy ujawniają, że prawdziwe struktury 3D chromosomów są dalekie od rozmytego, nieco zniekształconego kształtu litery X, z którym wielu z nas jest obeznanych. W rzeczywistości są one złożone i raczej piękne.
W artykule opublikowanym w tym tygodniu przez naukowców z The Babraham Institute i University of Cambridge w Wielkiej Brytanii oraz z Instytutu Weizmanna w Izraelu, opisali, w jaki sposób, przy pomocy potężnych komputerów i najsilniejszych sekwencerów DNA, stworzyli trójwymiarowe wizualizacje chromosomów generowanie tysięcy ich pomiarów molekularnych w pojedynczych komórkach.
Finansowanie nowej technologii pochodzi od Rady Badań Biotechnologicznych i Nauk Biologicznych (BBSRC), Rady Badań Medycznych (MRC) i Wellcome Trust.
Nowe obrazy pokazują, że przez większość czasu struktury chromosomowe mają bogatą i piękną złożoność, a także ujawniają, jak DNA w nich się fałduje.
Nowe obrazy 3D pokazują bardziej złożoną stronę struktur chromosomowych. Źródło: dr Peret Fraser. Babraham Institute.
Naukowcy twierdzą, że znany kształt litery X jest bardzo krótkotrwały w życiu chromosomu.
Współautor dr Peter Fraser z programu The Nuclear Dynamics w finansowanym przez BBSRC Instytucie Babrahama wyjaśnia:
„Obraz chromosomu, kropelki DNA w kształcie X, jest znany wielu, ale ten mikroskopijny portret achromosomu faktycznie pokazuje strukturę, która pojawia się tylko przejściowo w komórkach – w momencie, gdy są one prawie todivide”.
Większość komórek w organizmie nie ma chromosomów, które wyglądają jak kształt litery X, ponieważ zakończyły dzielenie, hesays, dodając, że:
„Chromosomy w tych komórkach istnieją w bardzo odmiennej formie i do tej pory niemożliwe było stworzenie dokładnych obrazów ich struktury.”
Nowe obrazy 3D pokazują, w jaki sposób struktura chromosomów i sposób, w jaki ich DNA się w nich zamyka, są ściśle powiązane z tym, kiedy i jak wyrażane są geny, co ma bezpośredni wpływ na zdrowie, chorobę i proces starzenia.
Po raz pierwszy struktury chromosomów zostały wygenerowane na podstawie ich pomiarów w pojedynczych komórkach. Poprzednie badania obliczyły pomiary na podstawie średnich z milionów komórek.
Dr Fraser twierdzi, że te nowe obrazy pozwalają im na mapowanie określonych genów i rozpoczęcie odkrywania zasad funkcjonowania chromosomów w genomie.
Wcześniej w tym roku naukowcy z Instytutu Salk w USA ujawnili, w jaki sposób chromosomy organizują DNA podczas podziału komórki, używając telomerów, czapeczek molekularnych, które chronią końce chromosomów, jako „kotwic”.
