Биологи составили 3D-карту человеческого ДНК

В ядре клетки ДНК собрана в удивительно сложный клубок. Теперь впервые картографировано все хитросплетения. Титаническую работу проделали биологи из университета Южной Калифорнии. Они построили полную схему пространственного расположения человеческого генома.

Известно, что молекула ДНК в хромосоме находится в скрученном, словно клубок, состоянии. Биополимер, который несет генетическую информацию, настолько велик, что 46 таких молекул (расположенных, соответственно, в 46 хромосомах человека), если можно было бы их распрямить, в сумме вытянулись бы более чем на два метра.

 Неудивительно, что в клеточном ядре молекулы ДНК образуют сотни миллионов контактов сами с собой. Эти места не только является простым отражением геометрии "молекулы жизни", но и влияют на работу наследственного механизма, на активность генов в частности. Именно поэтому важно знать точно, как подобные точки расположены в пространстве.

Авторы исследования составили карту расположения мест пересечения ДНК-ДНК на протяжении всего генома человека (в каждой хромосоме), а также учли взаимодействие и между хромосомами. Для этого ученые использовали различные биохимические реакции с образцами ДНК, проводимых на твердой подложке.

 Далее сложный компьютерный алгоритм позволил перевести этот набор данных в трехмерное изображение генома человеческой клетки.

При этом биологи учли, что в каждой конкретной клетке картина запутывания клубка молекул ДНК хоть и похожа в общих чертах, но в деталях отличается. Сопоставление таких сведений для разных клеток также может многое рассказать о функционировании аппарата наследственности и некоторые причины возникновения сбоев в таком механизме.

Автор: Артур Гончаров