Исследователи из Института науки о свете Общества Макса Планка (Германия) и их коллеги выяснили, что внутреннее пространство клеточного ядра менее плотное, чем окружающая его цитоплазма. Это открытие противоречит устоявшемуся в научных учебниках взгляду, согласно которому ядро, насыщенное ДНК и белками, должно быть более плотным.
Ученые измерили субклеточную плотность у широкого спектра организмов — от дрожжей до человека. Несмотря на значительные различия в абсолютной плотности клеток у разных видов, соотношение плотности ядра и цитоплазмы оказалось одинаковым. Это говорит о существовании универсального биологического принципа. Профессор Симона Ребер объясняет, что понимание реальной среды внутри клеток критически важно, так как она влияет на структуру и функции биомолекул.
Для измерения плотности микроскопических клеточных компартментов исследователи использовали инновационный оптический метод. Они объединили оптическую дифракционную томографию и конфокальную флуоресцентную микроскопию, что позволило получить трехмерные карты распределения плотности с высоким разрешением. Ранее попытки измерить механические свойства ядра с помощью оптического растяжителя терпели неудачу, и новое исследование дало этому объяснение.
Оказалось, что при патологических состояниях, например, при клеточном старении, это соотношение плотностей нарушается — ядра становятся плотнее цитоплазмы. Таким образом, плотность можно рассматривать как важный диагностический показатель здоровья клетки.
Ранее сотрудники РАН описали механизм рождения новых генов.
