Последовательность нуклеотидов в нити ДНК кодирует наследственную информацию и, вероятно, ещё какие-то механизмы работы клетки, которые ждут изучения. Но, как выяснилось, способ, каким нить упакована в ядре, тоже очень важен, и может глобально изменить состояние клетки. Об исследованиях в этой области, выполненных на суперкомпьютере «Ломоносов», мы вам уже рассказывали. Но с тех пор наука не стояла на месте. 11 октября 2018 г. в журнале Cell была опубликована новая научная работа, о влиянии расположения ДНК в ядре на работу клетки. На это раз учёные использовали методику генной инженерии CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats), которую пришлось несколько модифицировать, создав вариант (CRISPR-GO (genome organization)). С помощью нового инструмента были получены клетки, в ядрах которых ДНК уложены в трёхмерную структуру различными способами. Теперь определённые участки ДНК получается разместить ближе к периферии ядра или наоборот перенести к центру.
Фото: med.stanford.edu
Интересные результаты удалось получить при перемещении теломер, участков, расположенных на концах хромосомы. Эти участки имеют ряд важных отличий. Они мешают хромосомам соединяться между собой. В ходе деления клетки, теломеры копируются не до конца, и хромосома постепенно укорачивается. Именно с этим износом хромосомы в ходе деления связывают процесс старения. Вместе с тем, в клетке существует механизм позволяющий «починить» слегка повреждённую в ходе деления теломеру, надстроить её заново, что процесс старения несколько замедляет. Выход этого механизма из-под контроля, его слишком интенсивное функционирование – вероятная причина такой страшной болезни как рак. Как видим, тщательное изучение любых особенностей теломер представляет отнюдь не только академический интерес.
Фото: med.stanford.edu
Эксперименты с CRISPR-GO показывают, что когда теломеры переносят ближе к границе ядра, развитие клетки замедляется или даже вовсе прекращается. Совсем другую картину наблюдают, когда они оказываются по соседству с так называемыми тельцами Кахаля, образованиями, которые встречаются в ядрах некоторых клеток, в частности, в нейронах. С ними связано много пока не раскрытых загадок. Известно, что тельца Кахаля играют роль в сборке рибонуклеиновых комплексов и как-то связаны с процессом удлинения теломер. Так вот, когда концы хромосом оказываются неподалёку от телец Кахаля, клетка начинает расти быстрее и делится гораздо раньше. То есть здоровье клетки, её способность правильно самовоспроизводиться напрямую зависит от места, в котором удерживаются теломеры.
Напоминаем Вам, что в нашем журнале "Наука и техника" Вы найдете много интересных оригинальных статей о развитии авиации, кораблестроения, бронетехники, средств связи, космонавтики, точных, естественных и социальных наук. На сайте Вы можете приобрести электронную версию журнала за символические 60 р/15 грн.
В нашем интернет-магазине Вы найдете также книги, постеры, магниты, календари с авиацией, кораблями, танками.
