Учёные составили трёхмерную карту ДНК человека
Сходства (синий цвет на левых рисунках) и различия (красный) в способе упаковки ДНК в разных образцах (справа).
Линейная расшифровка генетической
последовательности – далеко не всё, что нужно для понимания тонкостей
работы наследственного механизма. В ядре клетки ДНК собрана в чудовищно
сложный клубок. Теперь впервые картографированы все его хитросплетения.
Титаническую работу выполнили биологи из университета Южной Калифорнии. Они построили полную схему пространственного расположения человеческого генома.
Известно, что
молекула ДНК в хромосоме находится в скрученном, словно клубок, состоянии. Биополимер,
несущий генетическую информацию, столь велик, что 46 таких молекул
(расположенных, соответственно, в 46 хромосомах человека), если можно
было бы их распрямить, в сумме вытянулись бы более чем на два метра!
Неудивительно, что в клеточном ядре молекулы ДНК
образуют сотни миллионов контактов сами с собой. Эти места не только
являются простым отражением геометрии «молекулы жизни», но и влияют на
работу наследственного механизма, на активность генов в частности.
Именно потому важно знать точно, как подобные точки расположены в
пространстве.
Авторы исследования составили карту расположения мест
пересечения ДНК-ДНК на протяжении всего генома человека (в каждой
хромосоме), а также учли взаимодействие и между хромосомами. Для этого
учёные использовали различные биохимические реакции с образцами ДНК,
проводимые на твёрдой подложке.
Далее сложный компьютерный алгоритм позволил перевести этот набор данных в трёхмерное изображение генома человеческой клетки.
Рис. 1. Статья о 3D-картографировании
генома в Nature Biotechnology удостоилась
обложки номера.
При этом биологи учли, что в каждой конкретной клетке картина
запутывания клубка молекул ДНК хотя и сходна в общих чертах, но в
деталях отличается. Сопоставление таких сведений для разных клеток также
может многое рассказать о функционировании аппарата наследственности и
некоторых причинах возникновения сбоев в таком механизме.
Статистическое сравнение «укладки вермишели» ДНК во
множестве взятых на пробу клеток составило один из важных итогов новой
работы.
- Источник(и):
1. membrana.ru
http://www.nanonewsnet.ru/news/2012/uchenye-sostavili-trekhmernuyu-kartu-dnk-cheloveka
|