Med-Practic
Посвящается выдающемуся педагогу Григору Шагяну

События

Анонс

У нас в гостях

Aктуальная тема

 

НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей

Формирование хромосом наконец-то раскрыто в деталях благодаря методу визуализации нового поколения

Формирование хромосом наконец-то раскрыто в деталях благодаря методу визуализации нового поколения

На протяжении нескольких десятилетий биологи пытались разгадать тайну конденсации хромосом в характерные стержни после деления клетки. Международная группа исследователей сделала решающий шаг, визуализировав это явление с беспрецедентной точностью, используя метод визуализации, основанный на новой технологии отслеживания ДНК LoopTrace.

 

Их работа показывает, что ДНК сначала складывается в огромные петли, а затем в серию более мелких, взаимосвязанных структур, которые отталкиваются друг от друга, образуя компактную складку. Это открытие может открыть новые направления исследований в области лечения клеточных заболеваний, таких как рак и некоторые генетические патологии.

 

Деление клеток — один из фундаментальных процессов в биологии, необходимый для роста, регенерации и обновления живых организмов. В ходе этого процесса каждая клетка должна продублировать свою ДНК и обеспечить, чтобы каждая «дочерняя» клетка унаследовала полную копию генома. У человека для этого необходимо уплотнить 46 хромосом, чтобы они равномерно распределились.

 

Любая ошибка в этом механизме может привести к серьезным патологическим последствиям, включая рак. До сих пор точные механизмы, с помощью которых ДНК принимает свою компактную конфигурацию, оставались практически неизвестными. Теперь, благодаря новой технологии, разработанной командой Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) под руководством Андреаса Бруннера, постдокторанта группы Элленберга в EMBL в Гейдельберге, исследователи смогли наблюдать этот процесс с беспрецедентной точностью. Центральная роль конденсинов в сворачивании ДНК В основе этого чрезвычайно тонкого механизма лежат сложные белки, называемые конденсинами.

 

Открытые в 1990-х годах, они действуют как настоящие «молекулярные руки», захватывая и сворачивая ДНК, образуя петли разного размера, что позволяет создавать уникальную архитектуру хромосом. Предыдущие работы в EMBL уже выявили сложную роль этих конденсинов в конденсации хромосом, которая является обязательным условием эффективного обмена генетической информацией между клетками. Однако этот процесс не лишен опасностей.

 

Исследователи показали, что определенные мутации, влияющие на структуру конденсинов, могут нарушить их правильное функционирование. В результате возникают серьезные дефекты в сегрегации хромосом, приводящие к гибели клеток, развитию опухолей или редких генетических заболеваний. В некоторых исследованиях для описания этой группы нарушений используется термин «конденсинопатии», хотя в научной литературе он еще мало используется. Новый подход к наблюдению за хромосомами До сих пор методы наблюдения за ДНК были ограничены их агрессивностью: часто проводимые при высокой температуре, они изменяют молекулярную структуру, не позволяя достоверно увидеть естественную динамику генома.

 

«Наблюдение этого петлеобразного процесса в клеточном масштабе и понимание его вклада в структуру хромосом представляет собой настоящую проблему», — объясняет Андреас Бруннер в пресс-релизе. «Существующие методы слишком интрузивны и требуют высоких температур, которые необратимо нарушают родную архитектуру ДНК», — добавляет он. Чтобы преодолеть это ограничение, Кай Беквит — бывший постдокторант той же группы, а ныне доцент Норвежского университета науки и технологий - в сотрудничестве с командой EMBL разработал инновационный метод под названием LoopTrace.

 

Среди прочего, он позволяет извлекать нить ДНК с особой деликатностью, не изменяя ее структуру. Благодаря этому подходу исследователи впервые смогли наблюдать за динамическими преобразованиями ДНК во время деления клеток. Используя специфические молекулярные маркеры, они нанометрически отобразили постепенное формирование хромосомных петель и складок. «Мы с Андреасом смогли зафиксировать точный момент начала реконфигурации хромосом», — объясняет Беквит, — «и это было важно для понимания того, как конденсины управляют сворачиванием ДНК».

 

На основании полученных данных команда выявила двухэтапный процесс: сначала вдоль ДНК образуются большие стабильные петли, а затем они делятся на более мелкие, переходные, вложенные друг в друга петли, которые взаимодействуют и отталкиваются друг от друга. Это взаимное отталкивание помогает оптимально структурировать хромосому, которая затем принимает окончательную форму стержня. Важное достижение для клеточной биологии Чтобы подтвердить свою гипотезу, исследователи разработали компьютерную модель, основанную на этих двух принципах: образовании петель и их взаимном отталкивании.

 

Результаты, опубликованные в журнале Cell, подтвердили, что этих механизмов достаточно для объяснения типичной формы хромосом. «Мы обнаружили, что петли, индуцируемые конденсином, гораздо больше, чем предполагалось, и что их перекрытие имеет большое значение», — объясняет Беквит, — «Только объединив эти элементы, мы смогли точно воспроизвести нативную структуру митотических хромосом и понять их сегрегацию во время деления». Теперь команда EMBL намерена расширить свои исследования, изучив влияние других молекулярных игроков на конденсацию ДНК.

Источник. new-science.ru
Администрация сайта med-practic.com не несет ответственности

за содержание информации
Loading...
Share |

Вопросы, ответы, комментарии

Читайте также

Американские хирурги провели первую полную роботизированную трансплантацию сердца без рассечения грудной клетки
Американские хирурги провели первую полную роботизированную трансплантацию сердца без рассечения грудной клетки

Хирурги впервые успешно выполнили полностью роботизированную трансплантацию сердца без вскрытия грудной клетки. Историческая процедура была проведена в медицинском центре...

НОВОСТИ. Сердечно-сосудистая система НОВОСТИ. Хирургия НОВОСТИ. Открытия, происшествия
Исчезает без следа: ученые улучшили сплав для временных имплантатов
Исчезает без следа: ученые улучшили сплав для временных имплантатов

Российские ученые представили новый биодеградируемый сплав на основе железа, перспективный для создания медицинских имплантатов в ортопедии, онкологии и ветеринарии...

НОВОСТИ. Травматология и ортопедия
Антибиотик ципрофлоксацин, как основа для создания новых гипотензивных препаратов
Антибиотик ципрофлоксацин, как основа для создания новых гипотензивных препаратов

У ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ) имеются в ряде случаев побочные эффекты из-за их неспецифического действия. Группа ученых из Великобритании и Южной...

НОВОСТИ. Сердечно-сосудистая система НОВОСТИ. Артериальные гипертензии, аритмии
Появилась новые возможности лечения рака предстательной железы
Появилась новые возможности лечения рака предстательной железы

В мае 2025 года на территории РФ было зарегистрировано новое показание для препарата талазопариба. Теперь он может применяться в комбинации с энзалутамидом для лечения взрослых пациентов...

НОВОСТИ. Уроандрология НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Новые методы лечения
Пластырь с миллионом наноиголок вместо классической биопсии
Пластырь с миллионом наноиголок вместо классической биопсии

Ученые Королевского колледжа в Лондоне представили свое новое изобретение: пластырь с десятками миллионов наноиголок, который может заменить традиционную биопсию...

НОВОСТИ. Новые методы диагностики
Обнаружен неожиданный метод защиты от деменции
Обнаружен неожиданный метод защиты от деменции

Датские исследователи из Орхусского университета обнаружили, что белок, вырабатываемый бактерией Helicobacter pylori — возбудителем язвы желудка, — способен замедлять развитие деменции...

НОВОСТИ. Нервная система
«Клей» ДНК может помочь предотвратить и лечить заболевания, вызванные старением
«Клей» ДНК может помочь предотвратить и лечить заболевания, вызванные старением

Исследователи из Университета Маккуори обнаружили природный белок, содержащийся в клетках человека, который играет важную роль в восстановлении поврежденной ДНК — молекулы...

НОВОСТИ. Новые методы лечения
Первая в мире терапия рака крови - терапия «троянским конем»
Первая в мире терапия рака крови - терапия «троянским конем»

Терапия «троянским конем», которая позволяет незаметно вводить токсичные препараты внутрь раковых клеток, впервые в мире стала доступна в Национальной...

НОВОСТИ. Гематология НОВОСТИ. Новые методы лечения
В исследовании терапии мигрени AbbVie достигнута основная цель
В исследовании терапии мигрени AbbVie достигнута основная цель

Компания AbbVie заявила о достижении основной цели прямого сравнительного исследования III фазы по изучению препарата для лечения мигрени. Препарат Qulipta, представленный на европейском...

НОВОСТИ. Боль
Ученые разработали «половую инфекцию» для комаров, которая может спасти миллионы жизней
Ученые разработали «половую инфекцию» для комаров, которая может спасти миллионы жизней

В борьбе с малярией, ежегодно уносящей более 600 тысяч жизней, ученые нашли неожиданное решение — они превратили брачное поведение комаров в их слабость. Исследователи из...

НОВОСТИ. Инфекции
Ученые разработали электронную татуировку для измерения умственной нагрузки и предотвращения выгорания
Ученые разработали электронную татуировку для измерения умственной нагрузки и предотвращения выгорания

Исследователи разработали временную электронную татуировку, которая расшифровывает мозговые волны для измерения умственного напряжения и предотвращения «выгорания»...

НОВОСТИ. Нервная система
В Британии тестируют таблетки из фекалий для борьбы с супербактериями
В Британии тестируют таблетки из фекалий для борьбы с супербактериями

Врачи из Великобритании начали испытания необычного, но перспективного способа борьбы с супербактериями — с помощью капсул, содержащих замороженные образцы фекалий от здоровых доноров...

НОВОСТИ. Инфекции НОВОСТИ. Фармацевтика
В Израиле впервые успешно прошла операция по пересадке искусственного сердца
В Израиле впервые успешно прошла операция по пересадке искусственного сердца

В Израиле впервые успешно проведена операция по пересадке искусственного сердца. Историческое хирургическое вмешательство состоялось в иерусалимской больнице "Хадасса Эйн-Керем"...

НОВОСТИ. Сердечно-сосудистая система НОВОСТИ. Хирургия НОВОСТИ. Открытия, происшествия
В США одобрен первый анализ крови для диагностики болезни Альцгеймера
В США одобрен первый анализ крови для диагностики болезни Альцгеймера

Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) в пятницу, 16 мая 2025 года, разрешило продажу первого диагностического устройства...

НОВОСТИ. Нервная система НОВОСТИ. Новые методы диагностики
Экспериментальный препарат увеличил продолжительность жизни пациентов с раком на 40% в ходе клинических испытаний
Экспериментальный препарат увеличил продолжительность жизни пациентов с раком на 40% в ходе клинических испытаний

Новый перспективный метод лечения некоторых наиболее агрессивных форм рака желудка показал обнадеживающие результаты во второй фазе клинических испытаний. Терапия привела...

НОВОСТИ. Онкология НОВОСТИ. Новые методы лечения

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ