Ученые установили, почему ядра имеют форму капель

Используя компьютерное моделирование, химики из MIT обнаружили, как молекулы взаимодействуют с хромосомами в ядре. Благодаря этим взаимодействиям ядра принимают форму капель. Взаимодействие хроматина с ядерным телом приводит к тому, что геном приобретает гелеобразную структуру. Это способствует стабильному взаимодействию между геномом и механизмами транскрипции, что помогает контролировать экспрессию генов.

Экспрессия генов — процесс, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок.

Ученые использовали метод моделирования молекулярной динамики. С его помощью они смоделировали, как молекулярная система изменяется с течением времени. В начале моделирования белки и РНК, составляющие маленькие ядра, случайным образом распределяются по всему ядру. Моделирование отследило, как они постепенно образуют маленькие капельки.

Рибонуклеииновая кислота (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов и играют важную роль в кодировании, прочтении, регуляции и выражении генов.

В моделирование исследователи также включили хроматин: вещество, которое составляет хромосомы и включает в себя белки. Используя данные предыдущих экспериментов, в которых анализировалась структура хромосом, команда рассчитала энергию взаимодействия отдельных хромосом, что позволило им представить 3D-структуру генома.

Используя эту модель, исследователи наблюдали как образуются капли маленьких ядер. Они обнаружили, что если бы они смоделировали компоненты маленьких ядер внутри ядра самостоятельно, без хроматина, они слились бы в одну большую каплю. Как только хроматин был введен в модель, исследователи обнаружили, что маленькие ядра образовали множество капель.

Ученые объяснили, почему это происходит. Маленькие ядра привязываются к определенным областям хроматина, хроматин действует как тормоз, который предотвращает слияние маленьких тел друг с другом.

«Связь, которую мы наблюдаем между хроматином и ядерными телами, не является специфичной для маленьких ядер. Это относится и к другим ядерным органам, — говорят ученые. — Эта концентрация ядерного тела фундаментально меняет динамику организации генома и, скорее всего, превратит геном из жидкости в гель».

Гелеобразное состояние облегчит взаимодействие различных областей хроматина друг с другом гораздо больше, чем в жидкой структуре. Поддержание стабильных взаимодействий между удаленными областями генома важно, потому что гены часто контролируются участками хроматина, которые физически удалены от них.

Клетка хранит генетический материал в ядре в виде хромосом. Ядро – своеобразный дом для небольших тел, кластеров белков и РНК, которые помогают строить рибосомы.

Рибосома — важнейшая немембранная органелла всех живых клеток, служащая для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК.


Читать далее:

Золотоискатель нашел метеорит, которому 4,6 млрд лет. Находка оказалась ценнее золота

Камера с разрешением 3,2 млрд пикселей покажет, что происходило в прошлом Вселенной

Появился первый скирмион в трехмерном измерении

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
В России нашли минерал, который поможет изучить ядро Земли и космические тела
Космос
Анализ метеорита поставил под сомнение гипотезу о происхождении воды на Земле
Космос
«Яндекс» научил поиск решать задачи по алгебре для старшеклассников
Новости
Найдена недостающая часть Вселенной: где она скрывалась
Космос
VR в строительстве: как избежать ошибок на сотни миллионов
Мнения
44 планеты, похожие на Землю, нашли в Млечном Пути
Космос
Тайну космоса, которой больше 60 лет, наконец-то раскрыли
Космос
В «дубайском» шоколаде нашли опасные для жизни вещества
Наука
Хакеры атаковали пять оборонных предприятий России
Новости
Как ИИ повышает эффективность и снижает риски обогатительных предприятий
Мнения
«Джеймс Уэбб» изучил загадочные кольца погибшей звезды
Космос
Открыт прием заявок на ежегодную премию Digital Leaders 2025
Новости
GigaChat научился искать информацию в сети: Сбер обновил ИИ-помощника
Новости
Созданы очки с искусственным интеллектом для незрячих людей
Новости
Минобрнауки продолжит программу кешбэка для инвесторов университетских стартапов
Новости
OpenAI представила GPT-4.1: модель с улучшенными возможностями для программистов
Новости
Китайские ученые превратили мох в губку, которая впитывает нефть
Наука
Университет Иннополис запускает бесплатные экскурсии в Центр робототехники
Иннополис
Интерактивная карта клетки человека раскрывает тайны детского рака костей
Наука
«Уэбб» раскрыл детали космической катастрофы: как звезда поглотила планету
Космос