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 сравнили последовательность Y-хромосомы знаменитого Кердюгенского воина — жившего около 4200 лет тому назад мужчины, останки которого нашли в Якутии в 2004 году — с геномами современных представителей сибирских коренных народов. Его прямыми потомками по отцовской линии оказались современные чукчи, коряки и эвены — коренное население Камчатки и Чукотки.
Пока одни исследователи, включая российских, отрицают само наличие угрозы микропластика для мозга, другие продолжают собирать данные по этому вопросу. Более того: они даже предложили способ снизить угрозу для мозга за счет фильтрации крови от частиц пластика.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
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.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
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.
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.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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