Голод превратил хромосомы в спринтеров, Hi-Tech

Территории внутри ядра, занимаемые двума хромосомами номер десять. Изображение авторов исследования

Ученые установили, что хромосомы в ядре способны полностью сменить свое местоположение за 15 минут. Такое скоростное перемещение наблюдается, когда клетка переходит в стадию покоя. Работа биологов опубликована в журнале Genome Biology. Коротко исследование изложено в пресс-релизе издательства BioMed Central, которое выпускает журнал.

Хромосомы представляют собой комплекс ДНК и особых белков. ДНК живых существ хранится именно в форме хромосом. У организмов, клетки которых имеют ядро, хромосомы сосредоточены внутри этой органеллы. В последние годы было показано, что распределение хромосом в ядре не случайно, но подчиняется определенным закономерностям. Хромосомы занимают различное положение внутри ядра в зависимости от стадии клеточного цикла.

Авторы новой работы решили проверить, как быстро хромосомы могут изменить свою позицию. Они перевели фибробласты (клетки соединительной ткани) человека в состояние покоя. Чтобы добиться этого, ученые "заставили" клетки голодать, перестав добавлять в среду, где они росли, сыворотку. Наблюдения показали, что после удаления сыворотки хромосомы изменили свое положение в течение 15 минут. Обратное перемещение при восстановлении нормального "режима питания" заняло от 24 до 36 часов.

Положение хромосом в ядре и их перемещения по внутриядерному пространству самым непосредственным образом связаны с "работой" ДНК. Так, участки ДНК в определенной части ядра не могут связаться с белками, которые считывают записанную в ДНК информацию. И наоборот, в ядре существуют места, где сосредоточены наиболее активные гены.

Совсем недавно другой коллектив исследователей опубликовал работу, в которой был исследован еще один аспект пространственного расположения ДНК в ядре. Ученые показали, что петли нуклеиновых кислот упакованы по фрактальному принципу.