Ученые раскрыли внутреннее устройство хроматиновых конденсатов, демонстрируя процесс упаковки и взаимодействия нитей ДНК внутри каплеобразных структур. Полученные данные показывают связь молекулярной организации с общими функциональными ролями этих образований в жизнедеятельности клеток.
Каждая человеческая клетка ежедневно демонстрирует уникальное молекулярное мастерство. Двухметровая нить ДНК умещается в ядро диаметром всего десятая доля толщины волоска, при этом оставаясь доступной для исполнения жизненно важных процессов. Это становится возможным благодаря упаковке ДНК вокруг специальных белков, образующих нуклеосомы. Они выстраиваются одна за другой, подобно бусинам на нити, и образуют хроматиновые волокна. Затем волокна упаковываются еще плотнее, чтобы разместиться внутри ядра, пишет ScienceDaily.
До недавнего времени оставалось загадкой, как происходит дополнительная степень компактизации хроматина. Группа ученых из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета обнаружила интереснейший феномен. Лабораторные эксперименты показали, что нуклеосомы спонтанно собираются в жидкообразные капли, свободные от мембраны, именуемые конденсатами. Процесс формирования этих структур объясняется принципом фазового разделения, аналогичным появлению капель масла в воде. Ученые предположили, что подобный механизм действует и в реальных клетках.
Хроматиновые конденсаты представляют собой динамичные комплексы, включающие сотни тысяч постоянно перемещающихся молекул. Когда они объединяются, возникают уникальные коллективные свойства, невозможные при рассмотрении отдельных компонентов. Такое кооперативное поведение предопределяет форму и стабильность образовавшихся комплексов. Благодаря современным методикам визуализации эксперты смогли получить наиболее детальные снимки распределения молекул внутри этих синтетических хроматиновых конденсатов. Изображения наглядно показывают, как располагаются хроматиновые волокна и нуклеосомы в составе каплевидных структур. Аналогичные подходы были использованы и для анализа хроматина в настоящих клетках.
Источник: hi-tech.mail.ru