Петли жизни: что общего у человека и амебы

В каждой клетке нашего тела умещается два метра ДНК. Весь секрет — в том, как она упакована. ДНК не просто лежит в клетке, а сложена в 3D-структуру.

Если эта упаковка нарушается, это может привести к серьезным болезням: лейкемии, раку, аутизму и другим. Ученые по всему миру пытаются понять, как именно эти болезни связаны с неправильной упаковкой ДНК.

Недавно ученые из Сколтеха, Института биологии гена РАН и других научных центров сделали важный шаг в этом направлении. Они изучали, как устроена ДНК и связанные с ней белки у диктиостелиума — интересного организма, который может жить как одна клетка, а в трудных условиях собирается в многоклеточные структуры. Результаты их работы опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Диктиостелиум — это одноклеточное существо. Но когда еды не хватает, клетки собираются вместе и образуют что-то вроде маленького грибка. Часть клеток превращается в споры и разлетается, чтобы создать новые колонии, а те, что остаются в «ножке», погибают. Это уникальный пример перехода от одноклеточной жизни к многоклеточной, — объясняет Михаил Гельфанд, профессор и вице-президент Сколтеха.

Ученые обнаружили, что у диктиостелиума есть центр в ядре, к которому крепятся все хромосомы. У человека каждая хромосома занимает свое место в ядре, а у диктиостелиума они собраны в пучок, как у дрожжей.

У человека ДНК сворачивается в «клубки», которые называются топологическими доменами. У диктиостелиума таких клубков нет, но есть петли ДНК, которые даже более выражены, чем у человека. Мы изучили, как эти петли меняются, когда организм переходит от одноклеточной жизни к многоклеточной, — рассказывает Екатерина Храмеева, доцент Сколтеха и лауреат премии Правительства Москвы.

Ученые выяснили, что гены в основании этих петель направлены друг к другу. Вероятно, петли образуются благодаря белку РНК-полимеразе, который синтезирует РНК. Когда два таких белка движутся навстречу друг другу, они создают петлю, как будто пытаются распутать клубок ниток с двух концов.

Ранее ученые сообщили о спосое получать из РНК информация о ДНК.

Источник новости: Сколтех. Иллюстрация: нейросеть.

20.02.2025