Международная команда во главе с профессором Джобом Деккером в своей работе, опубликованной в журнале Science, установила, что процесс упаковки ДНК в хромосомы регулируется всего тремя основополагающими правилами. Главными «игроками» в этом процессе выступают белковые комплексы — когезины и конденсины, которые действуют подобно «строителям», формируя ДНК-петли.
Используя метод высокопроизводительного секвенирования, высокоточные изображения и компьютерное моделирование, ученые определили, что эти молекулярные комплексы перемещаются вдоль ДНК со скоростью 2-3 тысячи пар нуклеотидов в секунду и при столкновениях следуют определенным приоритетным правилам. Ассистент-профессор Йохан Гибкус сравнивает эти молекулярные «машины» с участниками скоростной «гонки», где их взаимное взаимодействие определяет итоговую архитектуру хромосом.
Так, когда конденсиновая машина сталкивается с когезином, она вытесняет его, продолжая скручивание ДНК. В случаях столкновения между конденсиновыми комплексами они останавливаются, что приводит к формированию стабильно организованных ДНК-петель.
Это исследование демонстрирует, что даже такой сложный процесс, как сворачивание ДНК, подчинен базовым и понятным законам. «Понимание этих фундаментальных правил значительно упрощает наше понимание клеточного наследования», — отметил Джоб Деккер.
Открытие потенциально может полностью пересмотреть существующие методы исследований в генетике, поскольку оно затрагивает самую основу клеточного наследования. Совершенно новое понимание этих простых принципов позволит усовершенствовать методики диагностики, лечения и профилактики генетических нарушений, что, возможно, приведет к революционным изменениям.
Другие ученые разработали новый метод точного редактирования ДНК.
