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
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости