Модел на ядрото в клетката и ДНК. Снимка USC news
Учени от университета в южна Калифорния (USC) успяха да създадат първия в света 3-измерен модел на човешкия геном. Това е станало възможно благодарение на нов метод, с помощта на който изследователите успели да локализират милионите точки, в които молекулата на ДНК осъществява контакт със себе си.
ДНК молекулата, чрез внимателно подредени комбинации от четири „букви“ (или четири нуклеинови киселини), кодира информацията, необходима за правилното изграждане и функциониране на даден организъм. Чрез нея се унаследяват характерните за него биологични особености от поколение в поколение.
През 2003 г. учените разчетоха поредицата от „букви“ в дългия код на човешкия геном – човешкото ДНК. Това позволи да се хвърли повече светлина върху процесите в човешката клетка и да се изяснят важни подробности за много заболявания. Но данните от 2000 г. бяха двуизмерни – не даваха информация за пространствената конфигурация на молекулата.
„Всичко биологично функционира в три измерения” казва Лин Чен, професор по молекулярна биология в USC и съавтор на изследването. „Следователно за да го разберем напълно, трябва да го разберем в три измерения” добавя той.
Триизмерната молекула на ДНК е изключително сложна за изследване, поради начина по който е нагъната: в обичайната форма, в която се намира в ядрото на клетката тя заема пространство от порядъка на 5 микрона. Ако бъде разгърната обаче, пълната й дължина ще достигне 2 метра.
Навита в ядрото на клетката ДНК се допира до себе си на милиони места. Новият метод на Лин Чен и неговите колеги дава възможност тези места да бъдат локализирани и с помощта на сложен компютърен алгоритъм да бъде изграден 3-измерен модел на молекулата.
„Дава ни се една напълно нова гледна точка към генома” казва Чен. „Надяваме се, че в бъдеще тези изследвания ще позволят на учените да разберат по какъв начин генома е свързан с заболяванията и как функционирането му може да бъде регулирано в подобни обстоятелства.”
В своето изследване учените от USC са взели предвид и факта, че всяка клетка е различна, което означава и че ДНК може да има различна конфигурация. Посредством статистически анализ обаче е възможно да се изведат предпочитаните позиции и да се предвиди най-вероятния начини по които ще изглежда молекулата.
Източник: USC
