Городская волна
Настрой город для себя

Без коронавируса

Город Локтя

Город в лицах

Городская история

Сделано в Новосибирске

Полезный город

Городской треш

Сбросить
Новосибирские
новости
Настрой город для себя

Без коронавируса

Город Локтя

Город в лицах

Городская история

Сделано в Новосибирске

Полезный город

Городской треш

Сбросить
Городская волна
Все материалы
Подписывайтесь:

Зачем ДНК упакована в клетке особым образом, выясняют новосибирские учёные

ДНК в молекуле располагается особым образом, и в течение сотен лет эволюции эта укладка не меняется. Но какую функцию она несёт — учёные не могут понять до сих пор. Сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН разработали метод, который позволяет находить в геноме крупные перестройки хромосом. Это может помочь в диагностике наследственных заболеваний и планировании семьи.

Анна Братушкина
Анна Братушкина
16:47, 08 Августа 2020

В ядре каждой клетки любого организма лежит полутораметровая ДНК. Чтобы поместиться туда, цепочка во много раз складывается. Новейшие исследования показали, что ДНК в ядре разделена на клубки. Их около 2000. Учёные выяснили, что так ДНК устроена у многих организмов, и это не меняется сотни миллионов лет.

«С одной стороны, сейчас есть впечатляющие примеры, когда крупные геномные мутации вызывают развитие наследственных заболеваний и онкологии именно из-за нарушения 3D-организации генома. Это хорошо соотносится с исследованиями, показывающими: в эволюционном ряду такая трёхмерная организация очень консервативна. Если что-то сохраняется миллионы лет, значит, оно несёт какую-то важную функцию. Но какую именно? Над этим вопросом бьются ведущие научные коллективы, но внятного ответа до сих пор нет», — рассказывает изданию «Наука в Сибири» ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Вениамин Фишман.

Опыты по изучению 3D-организации генома можно разделить на два типа. Первый зависит от конкретной болезни: учёные исследуют, что изменилось в укладке ДНК пациента и мутации каких генов на это повлияли. Патологии, которые находят, повторяют на мышах. Эксперименты показывают, что развитие болезни действительно связано с поломкой 3D-организации генома. 

Однако при другом подходе выясняется, что всё не так просто.

«Мы можем взять укладку генома такой, какая она есть, внести изменение в любом месте, без ассоциации с уже описанными болезнями. Укладка меняется, но ничего не происходит», — объясняет Вениамин Фишман.

Например, возьмём два гена. Один отвечает за рост сосудов в плаценте, другой находится рядом и транспортирует питательные вещества внутри клетки. А между этими генами — регулятор, который не даёт им взаимодействовать друг с другом. Во время опытов учёные убирали эту границу, но в поведении животных ничего не менялось — они оставались здоровыми.

«Мы пытаемся понять, почему не закрепляются мутации, позволяющие контактировать этим генам? Должна быть какая-то причина. Ведь раз этого не происходит, значит, где-то в каком-то месте всё же давит естественный отбор», — рассуждает Вениамин Фишман.

Учёные говорят о нескольких возможных причинах этого явления. Одна из гипотез — в том, что, когда мышь живёт в хороших условиях — в тепле, с трёхразовым питанием и в заботе биологов, у неё всё хорошо. А вот в других, стрессовых, условиях какие-то нарушения в работе генов всё же могут проявиться. Существуют и другие предположения, однако пока ни одно не доказано.

Исследования подтвердили: если два участка в геноме лежат рядом в линейной молекуле ДНК, то и в 3D-пространстве их далеко друг от друга растащить невозможно.

«У нас появилась идея, что эту особенность можно использовать для диагностики крупных хромосомных перестроек. Проблема в том, что в отличие от точечных мутаций такие перестройки технологически очень сложно находить, а количество их в геномах огромное. Не так давно в Nature Genetics вышла статья, показывающая: в среднем у каждого здорового человека есть примерно 4,5 тысячи подобных перестроек (большинство из которых — варианты нормы). Мы придумали и разрабатываем метод, который на основе профилирования 3D-организации позволяет эти перестройки искать. Когда в геноме два очень далёких района оказываются близко, это сильно меняет структуру трёхмерных контактов», — рассказывает Вениамин Фишман. 

Это может иметь важное практическое значение. Например, болезни вроде Альцгеймера появляются из-за нескольких генетических причин. Скорее всего, недуг получается из комбинации многих отдельных часто встречающихся вариантов. Если их выявить, можно попытаться диагностировать меньшую или большую предрасположенность к болезни. А ещё такие данные могут быть полезны при планировании семьи. 

«Если у ребёнка есть врождённая патология, можно будет понять, чем она вызвана, чтобы составить прогноз, как будет развиваться его болезнь в дальнейшем, попробовать как-то облегчить симптомы. Кроме того, это даст возможность предотвратить развитие таких нарушений у следующего ребёнка в семье», — отмечает Вениамин Фишман. 

Главные новости из жизни нашего города — подписывайтесь на нашу группу в Одноклассниках.

Ранее учёные из Академгородка создали программу, позволяющую выяснить, какие участки ДНК отвечают за реакцию живых существ на изменения окружающей среды — на холод, обезвоживание и стресс.

Что происходит

Быстрый и дешёвый тест на ковид придумывают новосибирские учёные

Клинику НИИТО решили отдать под коронавирусный госпиталь

Стало известно, какие дороги отремонтируют в 2021 году в Новосибирске

12 тысяч упаковок антибиотиков привезут в Новосибирск уже завтра

Власти нашли подрядчика для благоустройства Заельцовского парка

23-летний новосибирский видеоблогер попал в список Forbes

Доставайте пуховики: до −7 градусов похолодает в Новосибирске

Журналиста Новосибирских новостей наградили за патриотизм в Архангельске

Роспотребнадзор ввёл масочный режим в лифтах и на парковках

Ещё 183 человека заболели коронавирусом в Новосибирской области

Новосибирцев приглашают обсудить «умные» дома и транспорт на форуме

Показать ещё