Российские и немецкие ученые разработали физическую модель, объясняющую формирование крупных петель ДНК в клетках человека и других организмов. По данным пресс-службы «Сколтеха», ключевую роль в этом процессе играет белок когезин.
Расчеты показали, что значительная часть генетического материала внутри клетки организована в петли, которые формируются при участии отдельных молекул когезина. Такой подход позволяет точнее описывать трехмерную структуру генома.
Ранее считалось, что основная функция когезина ограничивается удержанием копий хромосом после их удвоения. Новые данные указывают, что белок активно участвует в пространственной организации ДНК, формируя петли на протяжении большей части жизни клетки.
Геном человека представляет собой набор хромосом — длинных цепей ДНК, плотно упакованных внутри клеточного ядра. Несмотря на это, клетка сохраняет доступ к генам и регулирует их активность.
Изучение трехмерной структуры генома осложняется тем, что используемые экспериментальные методы могут искажать картину. Это вызывало споры о реальной организации ДНК и механизмах ее сворачивания.
Для уточнения модели исследователи создали компьютерную систему на основе полимерной физики. Она учитывает возможные погрешности экспериментальных данных и описывает процесс формирования петель.
Согласно результатам, от 60 до 70 процентов всей ДНК в клетке находится внутри петель, каждая из которых формируется, как правило, одной молекулой когезина. Эти выводы подтвердились при анализе образцов из клеток человека и мыши.
Полученные данные, по оценке ученых, помогут точнее изучать нарушения структуры генома и их связь с развитием опухолей и хронических заболеваний.
Читайте также: Кошки отказываются от еды — один фактор заставляет их не есть
