Пространственное расположение генетического материала в клеточном ядре играет важную роль в развитии организма. Исследовательская группа из Университета Базеля в сотрудничестве с коллегами из Гарварда разработала метод отслеживания хромосом в отдельных клетках. Используя этот метод, они смогли продемонстрировать, что хромосомы реорганизуются во время эмбрионального развития. Исследование было недавно опубликовано в издании Molecular Cell.
Спящие гены
Наше тело состоит из множества клеток с самыми разными функциями. Однако, независимо от того, являются ли они сердечными, печеночными или нервными клетками, они все содержат одну и ту же генетическую информацию. Причина, по которой клетки развиваются по-разному, заключается в том, что считываются только части их хромосом. Это приводит к тому, что некоторые гены активны, в то время как другие, напротив, молчат.
Для активации генов решающую роль играет как способ упаковки генов, так и их пространственная организация в ядре клетки. Команда профессора Сьюзен Манго из центра Biozentrum Базельского университета более тщательно исследовала эту трехмерную архитектуру. Используя новую технику, ученые смогли проследить отдельные хромосомы во время эмбрионального развития у нематод и показать, что они перестраиваются уже на ранней стадии.
Расположение хромосом не случайно
Если растянуть все молекулы ДНК, клетки достигли бы около двух метров в длину. Таким образом, ДНК должна быть плотно упакована, чтобы поместиться в ядро клетки размером всего в несколько микрометров. Нити очень плотно скручены, образуя компактные структуры, называемые хромосомами. Упаковка и расположение ДНК хромосом определяет активность генов.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
В своем исследовании ученые проследили отдельные хромосомы и исследовали их организацию во время раннего эмбрионального развития. В качестве модели служили эмбриональные клетки нематоды C. elegans. «Используя новую технику, мы смогли проследить пространственную перестройку хромосом в отдельных клетках в начале эмбриогенеза, — говорит Манго. — Преимущество этого метода состоит в том, что клетки и ткани остаются полностью неповрежденными».
Ранние хромосомы напоминают штангу
Хорошо известно, что области хромосом со сходными функциональными свойствами связываются друг с другом и взаимодействуют. Это означает, что домены хромосом разделены на два компартмента: активный и неактивный. «Однако в раннем эмбриогенезе хромосомы организованы по-разному, — говорит специалист Ахиля Соух. — У ранних эмбрионов они организованы в нетрадиционную структуру, похожую на штангу, с неактивными отсеками, разделенными центральной активной областью».
Исследователи обнаружили, что ядерная пластинка — белковая сетка, выстилающая внутреннюю поверхность ядра клетки, — необходима для достижения этой договоренности со штангой. Пластинка прикрепляется к неактивным участкам и растягивает хромосому.
Хромосомы реорганизуются во время эмбриогенеза
«Только на более поздней стадии эмбрионального развития, когда развиваются зародышевые слои, мы действительно видим хорошо известную сегрегацию в активную и неактивную область, — объясняет Манго. — Используя трассировку хромосом, мы смогли отобразить их трехмерную архитектуру хромосом и впервые показать, что хромосомы перестраиваются во время раннего развития, процесса созревания, который требует ядерной пластинки».
Реорганизация хромосом сопровождает созревание клеток и представляет собой важный этап в развитии сложного организма. Правильная хромосомная архитектура имеет решающее значение для предотвращения нарушений развития.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание