Хромосоми виявилися текучими у період між клітинними поділами

Дослідження французьких науковців показало, що у період між клітинними поділами хромосоми у ядрах перебувають у текучому, майже рідкому стані. З'ясувати це вдалося завдяки розробленій ними технології механічної мікроманіпуляції геному всередині ядра живої клітини за допомогою магнітів. Результати опубліковані в журналі Science.

Нормальний набір із 46 хромосом у людини (такими вони візуалізуються під час клітинного поділу). James Cavallini / BSIP

Нормальний набір із 46 хромосом у людини (такими вони візуалізуються під час клітинного поділу). James Cavallini / BSIP

Хромосоми в ядрі клітини не завжди мають вигляд компактних структур, якими ми їх зазвичай уявляємо (як на зображенні вище). Більшу частину часу між клітинними поділами, тобто у період інтерфази, хромосоми перебувають у розплутаному вигляді й не помітні як відокремлені структури, а займають в ядрі так звані хромосомні території. Це потрібно, щоб надати молекулам, які відповідають за транскрипцію та реплікацію, кращий доступ до ДНК. І нова робота науковців Інституту Кюрі й Університету Сорбонна з колегами свідчить, що у такому стані генетичний матеріал текучий.

Щоб з'ясувати агрегатний стан хромосом, вчені розробили свою технологію мікроманіпуляції всередині ядра живої клітини. Вони вирішили причепити до окремої ділянки геному магнітні наночастинки, а потім подіяти на них зовнішнім магнітним полем та поспостерігати за реакцією генетичного матеріалу. Результати показали, що при слабкій дії магніту уже за кілька хвилин помічена наночастинками ділянка хромосоми зміщується на декілька мікрометрів, всупереч пересуванню через щільне й заплутане ядерне середовище. Зіставивши дані про цей рух з інформацією про фізичні властивості полімерів, вчені дійшли висновку, що хромосоми в інтерфазу рухливіші, ніж якби були твердими або гелеподібними структурами, як це показували попередні досліди. Насправді вони текучі й більше схожі на рідину. Наступні дослідження покажуть, як цей стан впливає на пов'язані з ДНК клітинні процеси.