Хаос. Нелинейная динамика

Исследователи из  Массачусетского технологического института, Гарварда, Кембриджа и т.д. выяснили, что ДНК в клеточном ядре упакована по фрактальному принципу. Такой вывод был опубликован в журнале Science.

Известно, что генетическая информация живых существ закодирована в ДНК. Отдельные нити ДНК соединены с определенными белками и образуют хромосомы. Большую часть времени хромосомы в ядре присутствуют не как отдельные тела: ДНК частично раскручена и может простираться на значительные расстояния. Существует несколько гипотез, объясняющих пространственную организацию ДНК в ядре, однако все они требуют дополнительного подтверждения.

Для того чтобы определить, как расположены нити ДНК в ядре, авторы новой работы обрабатывали клеточные ядра формальдегидом. Это вещество способствует образованию сшивок между находящимися в непосредственной близости фрагментами ДНК. Ученые выделяли такие сшитые участки и определяли их последовательность. Зная последовательность, исследователи могли найти место этих участков на хромосомах.

Используя полученные данные, специалисты построили трехмерную модель ядра. Оказалось, что внутренняя организация ядра представляет собой фрактал. Этим термином обозначают геометрическую фигуру, обладающую свойством самоподобия. Такой способ упаковки предохраняет нити ДНК от запутывания и образования узлов. Недавно тот же результат был получен другим исследовательским коллективом, использовавшим совсем другие методы.

В последние годы ученые установили, что пространственная организация ядра чрезвычайно важна для нормальной реализации записанной в геноме информации. Упаковка ДНК динамично меняется в ходе жизненного цикла клетки, а также, например, при превращении нормальной клетки в раковую. Наука, изучающая надгеномные механизмы регуляции генома, в том числе и его упаковку, получила название эпигенетики.

Источники: "Lenta.ru", Science, 09.10.2009