В МГУ разгадали механизм упаковки молекулы ДНК

Исследователи лаборатории биологического факультета МГУ стали авторами научной сенсации. Им удалось понять, как нить ДНК длиной в два метра помещается в ядро диаметром не более одной сотой доли миллиметра. При дополнительном анализе это открытие позволит выявить способы лечения многих серьезных заболеваний, в том числе и рака.

В лаборатории биологического факультета МГУ сделано открытие, о котором сейчас говорит весь научный мир. Российским ученым удалось понять механизмы упаковки генома внутри клетки.

До сих пор не вполне ясно, почему клетки, например, кожи или сетчатки глаза, отличаются друг от друга, хотя все содержат одинаковый геном. Оказывается, это может зависеть и от того, как носитель генетической информации - молекула ДНК - уложена в пространстве.

“ДНК, в которой закодированы все наши гены, очень длинная - ее длина составляет порядка двух метров, а размер ядра, в котором она находится, составляет порядка 10 микрон. Соответственно, она должна быть очень компактно уложена, чтобы просто поместиться в это ядро. Но проблема - существенно более сложная, потому, что она должна не просто там быть уложена, а быть уложена таким образом, чтобы те ее части, которые сейчас, на данный текущий момент, востребованы, или в данных клетках востребованы, были доступны для тех машин, которые, скажем, считывают информацию с этой ДНК”, - рассказывает заведующий кафедрой молекулярной биологии МГУ Сергей Разин.

Чтобы длинная молекула ДНК не запуталась, она накручивается на особую структуру из белков в форме бочонков. Но геном - это не крепкий клубок ниток. На каком-то участке ДНК, оказывается, намотана плотно, на другом - нет. Исследователи считают, что плотность упаковки напрямую связана с работой генов.

“В этом проекте мы впервые в нашей лаборатории и, насколько мне известно, впервые в России использовали метод, который позволяет получить карту трехмерной организации всего генома. Если гены работают сильно, то этот участок расправляется, если эти гены молчат в другой клеточной линии, то этот участок оказывается “схлопнутым” в более плотную конфигурацию”, - говорит старший научный сотрудник кафедры молекулярной биологии МГУ Сергей Ульянов.

Слипаются и разлипаются участки ДНК под действием особых ферментов там, где это нужно в данный момент для строительства новой клетки. Подтвердить полученные данные помогло моделирование биологического процесса на суперкомпьютере “Ломоносов”. За секунду каждый его процессор совершает тысячи миллионов операций. Чтобы рассчитать модель работы ДНК, потребовалось 200 таких процессоров и три дня работы………

5 December 2015

Россияне хотят жить как в Европе, но не желают следовать ее нормам и ценностям, надеются на улучшение отношений с Западом, но одобряют политику своих властей
ОЭСР попыталась оценить научный потенциал четырех десятков развитых стран по доле выпускников факультетов естественных и точных наук в общем числе выпускников вузов

• Обнаружена "телепатическая связь" между молекулами ДНК »»»
ДНК со сходной структурой способны узнавать друг друга без помощи белков и других биохимических соединений.
• Американские ученые впервые синтезировали искусственный геном высшего организма »»»
Весной 2010 года научное сообщество активно обсуждало новое достижение -
• Создана карта регуляторных последовательностей ДНК »»»
Попутно исследователи подтвердили известную теорию о том, что болезнетворные мутации чаще всего приходятся не на сами гены.
• У трихомонады вдвое больше генов, чем у человека »»»
Прочтен геном трихомонады - возбудителя венерического заболевания трихомониаза. У крошечного паразитического жгутиконосца, как выяснилось, вдвое больше генов, чем у человека, хотя сам геном - в 20 раз меньше, что говорит об очень плотной упаковке генетической информации.
• Разработан ДНК-переключатель для связи живых организмов с компьютерами »»»
Основа переключателя - нить молекулы ДНК, прикрепленной к миниатюрному каналу микрочипа.