Ученые выяснили, как хромосомы двигаются внутри клеток

Новое исследование показывает, что движение хромосом внутри клеток, а не только их генетический код, может влиять на человеческие признаки и здоровье.

В работе, опубликованной в Nature Communications, ученые из Техасского университета в Остине впервые смоделировали движение хромосом, показав, как миллиарды пар оснований ДНК упаковываются в крошечном пространстве, не запутываясь.

Ключевые выводы:

• Движение хромосом вязкое и стеклообразное, оно различается не только между типами клеток, но и среди клеток одного типа.
• Разные участки хромосомы движутся с разной скоростью.
• Движение продолжается даже после того, как хромосома достигает компактной формы.

Метод и объект исследования:

Ученые с помощью компьютерного моделирования изучили динамику хромосом 5 и 10. Эти хромосомы связаны с рядом заболеваний:

• Хромосома 5: некоторые формы лейкемии, болезнь Паркинсона, мужское бесплодие.
• Хромосома 10: порфирия, глиобластома, врожденная глухота.

Модель показала, что движение одной и той же хромосомы (например, хромосомы 5) может сильно отличаться в разных клетках.

Значение динамики:

«Экспрессия генов — это динамический процесс, а не статическое состояние», — поясняет ведущий автор Гуан Ши. Для экспрессии любого гена удаленные участки хромосомы должны вступить в контакт. Нарушение этих динамических процессов может привести к гибели клетки или ее превращению в раковую.

Перспективы:

Исследование может улучшить понимание генетических болезней. Ученые планируют изучить, отличается ли движение хромосом в аномальных клетках, например, раковых.