Badanie: DNA układa się inaczej, niż dotychczas zakładano Oczom badaczy ukazał się obraz sprzeczny z wieloletnimi założeniami Fot. Archiwum (zdjęcie ilustracyjne)

Innowacyjna technika mikroskopowa pokazała, że będąca nośnikiem genów cząsteczka DNA układa się w komórce w zupełnie inne struktury niż od lat zakładali biolodzy. Może to oznaczać nowe kierunki badań, poszukiwania leków i konieczność przeredagowania podręczników genetyki.

Autorami rewelacji są naukowcy z Salk Institute w La Jolla, University of California, San Diego i National Center for Microscopy and Imaging Research w San Diego (USA), a opisująca badanie praca ukazała się w prestiżowym "Science".

Aby zrozumieć naturę i wagę odkrycia, trzeba pamiętać, że po rozwinięciu cząsteczka ludzkiego DNA miałaby długość ponad dwóch metrów. Aby więc mogła się zmieścić w komórce, musi zostać wyjątkowo gęsto upakowana. Kompresja ta wpływa także na to, w jakim stopniu różne geny są wykorzystywane, czyli mówi np. jednej komórce, że ma tworzyć część oka, a innej, że należy np. do tkanki mięśniowej.

Naukowcy tłumaczą, że na podstawie wcześniejszych badań uważano, że DNA nawija się na przypominające szpulki białkowe struktury tworząc coś w rodzaju "łańcuszka koralików" o średnicy 11 nanometrów (nanometr - nm - to jedna miliardowa metra). On z kolei zwija się w coraz grubsze włókna o średnicach 30, 120, 320 nm i większych. Najgęściej upakowane staje się DNA przy podziałach komórek - tworzy wtedy chromosomy.

Jak jednak wyjaśniają badacze, ten model powstał na podstawie eksperymentów prowadzonych z DNA poza komórką, dodatkowo wymagających agresywnych procesów, które mogły zaburzać jego strukturę.

Autorzy nowej pracy postawili sobie za cel właśnie wgląd w strukturę DNA wewnątrz komórek. Udało im się to dzięki znalezieniu cząsteczki, która łączy się z DNA i pozwala na prowadzenie zaawansowanych trójwymiarowych obserwacji z użyciem mikroskopu elektronowego.

"System pozwala na trójwymiarową wizualizację pojedynczych cząsteczek DNA, jego łańcuchów i chromosomów w pojedynczej żywej komórce" - wyjaśnia kierująca zespołem z Salk Institute, prof. Clodagh O'Shea.

Oczom badaczy ukazał się obraz sprzeczny z wieloletnimi założeniami. Eksperyment pokazał, że utworzony przez DNA i białka "łańcuszek koralików" zamiast dalszego wielorzędowego zwijania, układa się w częściowo elastyczny łańcuch o średnicy od 5 do 24 nm, który zgina się i zakręca. W ten sposób tworzy różne konfiguracje, aby osiągnąć potrzebny w danym miejscu stopień upakowania.

Wizualizacja wskazuje też, jak DNA steruje komórką. Badacze opisują, że np. enzym polimeraza, kopiujący DNA w czasie podziałów komórek, podobnie do lecącego nad ziemią samolotu może przemieszczać się przez tworzone przez chromatynę "kaniony", aby móc trafić we właściwe, udostępnione jej miejsce.

comments powered by Disqus

PARTNER DZIAŁU

  • MSD

BĄDŹ NA BIEŻĄCO Z MEDYCYNĄ!

Newsletter

Najważniejsze informacje portalu rynekzdrowia.pl prosto na Twój e-mail

Rynekzdrowia.pl: polub nas na Facebooku

Rynekzdrowia.pl: dołącz do nas na Google+

Obserwuj Rynek Zdrowia na Twitterze

RSS - wiadomości na czytnikach i w aplikacjach mobilnych

POLECAMY W PORTALACH