Российские ученые открыли новую функцию белков ламины ядра

Группа российских ученых обнаружила новую функцию белков ядерной ламины (NL) — упорядочивание генетического материала внутри клеток. Понимание механизмов упаковки генов поможет исследователям контролировать и регулировать их работу. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.

NL выстилает изнутри клеточные ядра живых организмов, а ее белки являются ключевыми помощниками для ядра клетки. Известно, что NL отвечает за внутриядерную архитектуру хроматина, а мутации в ее белках могут приводить к тяжелым патологиям, таким как прогерия, проявляющаяся в виде быстрого преждевременного старения. Плотность упаковки хромосом варьируется внутри ядра: небольшие плотно компактизированные области остаются неактивными, а расширенные области содержат высокоактивные гены. Белки NL способны изменять структуру и плотность хроматина.

В новом исследовании большая группа ученых, включая исследователей из Сколтеха, обнаружила новые факты о процессах, происходящих в клеточном ядре. Их модельным объектом была Drosophila, ставшая неотъемлемой частью научных экспериментов и открытий. Исследователи проанализировали хроматин и взаимодействующую с ним NL с помощью современных лабораторных и биоинформатических методов и обнаружили, что NL играет двойную роль в организации хроматина.

«Мы провели эксперимент совместно с коллегами из Института биологии гена РАН, в котором разрушили NL в клетках Drosophila и посмотрели, как это влияет на упаковку хромосом внутри ядра. Мы могли четко видеть, что после разрушения NL хромосомы отодвигались от ядерной оболочки, образуя более плотно упакованную структуру. Применив флуоресцентную краску к хромосомам, мы изучили их под микроскопом и заметили, что плотные глобулы хроматина, которые были прикреплены к NL, начали разворачиваться по мере удаления от ламины. Затем наши коллеги с физического факультета МГУ провели моделирование и показали, что одного контакта с NL достаточно, чтобы глобулы хроматина стали более компактными. Получается, что NL делает более конденсированными те части хромосом, с которыми она вступает в прямой контакт, одновременно снижая общую плотность упаковки хромосом внутри ядра», — объясняет исследователь Сколтеха Екатерина Храмеева.

Упаковка генетического материала в ядре влияет на работу генов. Каждое исследование в области организации хроматина в ядре — это важный шаг к будущему, в котором мы сможем управлять нашими генами.