Генетики узнали, как формируются новые структуры ДНК
Механизм взаимодействия простых неорганических полимеров (полифосфатов) с ДНК может пролить свет на формирование «архитектуры» генома, однако ученые до сих пор не могли его объяснить. Теперь, проведя ряд новаторских экспериментов, исследователи обнаружили, что при определенной концентрации ионов магния ДНК и полифосфаты образуют новые тонкие структуры. Открытие столь своеобразной «зоны Златовласки» может привести к разработке новых инструментов клеточного контроля.
Полифосфаты — это цепочки фосфатных соединений, встречающиеся во всех живых организмах, от бактерий и грибов до растений и человека. Эти древние молекулярные «универсалы» участвуют в регуляции множества клеточных процессов, включая свертывание крови у человека и реакцию на стресс у бактерий. Чаще всего их находят рядом с хроматином (составляет основу хромосом), однако связь этих простых по строению неорганических полимеров с ДНК долго оставалась загадкой.
В бактериальных клетках полифосфаты могут формировать особые конденсаты (безмембранные капли) в области нуклеоида, то есть там, где хранится генетический материал. Такие клетки обычно обогащены ионами магния. Именно они, как выяснили авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, играют ключевую роль в соединении полифосфатов и ДНК при образовании новых структур.
Команда ученых под руководством Лизы Рэки (Lisa Racki) и Ашока Дениза (Ashok Deniz) наблюдала этот эффект, применив методы флуоресцентной микроскопии (молекулы полифосфатов и ДНК отмечали красителями) и электронной криотомографии (чтобы детально рассмотреть структуру). Подход позволил зафиксировать, как именно нити ДНК прилегают к поверхности полифосфатных конденсатов.
Результаты показали, что в присутствии ионов магния длинные цепочки полифосфатов самопроизвольно собирались в капли, однако оболочка формировалась только при определенных концентрациях: при слишком низком или высоком содержании ионов магния процесс прерывался. Значит, изменить «поведение» ДНК и размер полифосфатных конденсатов могли даже небольшие концентрации ионов магния. Длинные цепочки ДНК при этом уменьшали размер капель, предотвращая их слияние.
Открытие позволяет по-новому взглянуть на роль полифосфатов в компоновке ДНК, поскольку от их присутствия может меняться форма и функция хроматина. Ученые отметили, что описанный ими механизм, вероятно, широко распространен и не ограничивается бактериальными клетками: магний и ДНК встречаются повсеместно. Впрочем, как и полифосфаты.
Так как полифосфатные конденсаты — подходящий вариант наноконтейнеров для упаковки лекарственных веществ, результаты научной работы найдут применение в биоинженерии, а понимание того, что оболочка из ДНК влияет на их форму и поведение, позволит лучше управлять структурой подобных комплексов.
Чтобы выяснить, применим ли этот универсальный механизм к ряду других молекулярных взаимодействий в клетках, ученые намерены провести дальнейшие эксперименты, в которых к ДНК и полифосфатам добавят разные белки и другие компоненты. Поскольку такие простые полимеры, как полифосфаты, в присутствии магния и ДНК образуют структуры, влияющие на конфигурацию генетического материала и клеточные функции, результаты будущих исследований, вероятно, будут впечатляющими.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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