ДНК оказалась почти всегда частично открытой
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Нуклеосома — базовая структура хроматина, из которого состоят хромосомы, — долго считалась относительно простой: около 147 пар оснований ДНК намотаны на белковый «каркас» из небольших ядерных белков (гистонов), формируя компактную упаковку генетического материала. В такой модели нуклеосомы рассматривались скорее как препятствия: они мешали белкам, регулирующим гены, добраться до ДНК. Вот почему ученые полагали, что активность генов определяется конкуренцией — либо ДНК «закрыта» нуклеосомой, либо «открыта» для работы.
Правда, данные, накопленные за последние годы, показали, что все гораздо сложнее. В частности, исследователи обнаружили нестандартные формы нуклеосом — например, неполные структуры без части гистонов или временно «размотанные» участки ДНК. Эти состояния трудно изучать, потому что существующие методы либо разрушают структуру хроматина, либо не позволяют увидеть детали на уровне отдельных молекул.
Авторы новой научной работы, опубликованной в журнале Nature, разработали метод под названием IDLI. Он позволяет буквально просканировать отдельные волокна хроматина и определить, какие участки генома закрыты белками, а какие доступны. Для этого исследователи использовали фермент, помечающий открытие участки ДНК, а также секвенирование ее длинных фрагментов. Последнее может фиксировать эти метки на уровне одной молекулы. Полученные данные затем проанализировали с помощью машинного обучения и реконструировали структуру нуклеосом с высокой точностью.
Результат оказался неожиданным: более 85 процентов нуклеосом в стволовых клетках мышей имели «искаженную» структуру, из-за чего участки ДНК внутри них становились доступными. Это означает, что нуклеосома — не жесткая катушка, а динамическая структура, способная частично «раскрываться» в разных местах.
Ученые также обнаружили, что такие искажения не случайны. Они зависят от типа клеток, активности генов и присутствия специальных белков — транскрипционных факторов. Эти белки могут напрямую деформировать нуклеосомы, облегчая доступ к нужным участкам генома. Например, факторы CTCF, SOX2 и FOXA2 изменяют структуру нуклеосом в местах, где связываются с ДНК, тем самым влияя на работу генов.
Также выяснилось, что эти структурные изменения программируются по мере развития организма. При дифференцировке клеток и даже в зрелых тканях нуклеосомы демонстрировали характерные паттерны искажений, связанные с функцией конкретной клетки.
Работа меняет базовое представление о том, как устроена упаковка ДНК в клетке. Вместо статичной структуры оказалась гибкая система, где нуклеосомы постоянно меняют форму. Именно эти изменения становятся важным механизмом регуляции генов. В перспективе открытие может помочь больше узнать о развитии болезней, включая рак, а также открыть новые подходы к управлению активностью генов.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии