;
Наука 22 апреля 2021

Ученые впервые проследили движение нитей ДНК внутри их белков

Далее

Ученые впервые детально изучили, как движутся нити ДНК внутри ядра клеток.

Ученые из МГУ им. Ломоносова выяснили сразу несколько новых механизмов, которые управляют считываемостью генов. В ходе исследования они просчитывали на атомном уровне, как меняется положение нити ДНК внутри ядра клетки. 

Двойная спираль ДНК подобна винту. Предполагается, что она может одновременно скользить и прокручиваться вдоль поверхности белков ее оболочки. Нам удалось показать, что благодаря локальным деформациям ДНК и белков-гистонов этот процесс происходит поэтапно. Сначала прокручивается одна часть ДНК, а затем следующая — своего рода гусенично-винтовой механизм. 

Алексей Шайтан, один из авторов работы, ведущий научный сотрудник МГУ

Общая длина всех молекул ДНК из хромосом человека составляет около 2 метров. Наши клетки сжимают нити ДНК в 10 тыс. раз, чтобы они поместились ядре. Например, клетка наматывает нить ДНК на особые молекулярные «катушки» из белков-гистонов. Благодаря этому геном можно упаковать очень компактно, но при этом значительная часть нити ДНК оказывается запрятанной внутри этих структур.

Как именно происходят движения ДНК в нуклеосоме, до последнего времени оставалось неясным. Чтобы разобраться с этим, ученые смоделировали на суперкомпьютере «Ломоносов-2» молекулярную динамику нуклеосом на атомном уровне на рекордно длинных для компьютерного моделирования временах — 15 микросекунд. То есть суперкомпьютер выступил этаким вычислительным микроскопом, что позволил рассмотреть механизмы движения ДНК в геноме.

Благодаря этому Шайтан и его коллеги проследили, как нить ДНК отсоединяется от белков, как при этом меняется ее структура и какие факторы влияют на движение цепочки нуклеотидов, а также ее повторное соединение с белковыми катушками. 

Исследование вносит и важный вклад в расшифровку механизмов функционирования генома.

Читать далее

Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?

Вертолет Ingenuity успешно взлетел на Марсе

В НАСА рассказали, как они доставят образцы Марса на Землю

Загрузка...