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
ИИ использует единый центр обработки разных типов данных, как мозг человека
Новости
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука