Хромосомы оказались сложнее, чем привычная X-образная форма

Новая методика визуализации хромосом показала, что их форма редко соответствует знакомому X-образному изображению ДНК.

Учёные из Бэбрахамского института (при поддержке BBSRC), Кембриджского университета и Института Вейцмана создали точные 3D-модели, которые демонстрируют сложную форму хромосом и способ упаковки в них ДНК.

X-форма — лишь временное состояние

Доктор Питер Фрейзер объясняет: "Изображение хромосомы как X-образного сгустка ДНК знакомо многим, но этот микроскопический портрет показывает структуру, которая существует в клетках лишь транзиторно — в момент, когда они вот-вот начнут делиться".

"Подавляющее большинство клеток в организме завершили деление, и их хромосомы выглядят совершенно не так. До сих пор было невозможно создать точные изображения их структуры в этой фазе".

Новый метод 3D-визуализации

Команда разработала новый метод, который включает создание тысяч молекулярных измерений хромосом в отдельных клетках с использованием современных технологий секвенирования ДНК. Объединив эти измерения с помощью мощных компьютеров, учёные впервые создали трёхмерный портрет хромосом. Разработка стала возможной благодаря финансированию от BBSRC, MRC и Wellcome Trust.

Значение для понимания генома

Доктор Фрейзер добавил: "Эти уникальные изображения показывают не только структуру хромосомы, но и путь ДНК в ней, позволяя нам картировать конкретные гены и другие важные особенности. Используя эти 3D-модели, мы начали раскрывать основные принципы структуры хромосом и её роли в функционировании нашего генома".

Исследование, опубликованное в Nature, показывает, что структура этих хромосом и способ укладки ДНК тесно связаны с тем, когда и в каком количестве экспрессируются гены, что имеет прямые последствия для здоровья, старения и болезней.

Дуглас Келл, глава BBSRC, отметил: "До сих пор наше понимание структуры хромосом ограничивалось довольно размытыми изображениями и схемами слишком знакомой X-формы. Эти более точные картины помогают понять, как хромосомы выглядят в большинстве клеток нашего тела. Сложная укладка помогает понять, как хромосомы взаимодействуют и как контролируются функции генома".