Artikel diterbitake ing Komunikasi Jurnal Nature. Utas DNA meh rong meter diselehake ing kernel cilik sel manungsa amarga kromatin, kompleks lan protein DNA, dadi struktur sing kompleks. Kanggo nyinaoni metode DNA, ilmuwan ing saindenging jagad digunakake dening sing diarani konformasi kromosom (3C), lan salah sawijining sing paling produktif yaiku metode hi-c. Iki ngidini sampeyan ndeteksi kontak saka kabeh genome nggunakake urutan kinerja dhuwur.
Ing iki, ana masalah: Pakaryan Hi-C mbutuhake puluhan mikrogram DNA - yaiku jutaan sel kanthi organisasi kromatin spasial sing unik. Informasi iki kudu direncanakake supaya bisa entuk gambar umum sing ora bakal nganggep fitur bungkus dna ing sel individu.
Kaya-kaya "wong rata-rata" ora ana, cara Hi-C tradisional ora bisa ditampilake, sing kalebu pirang-pirang interaksi saka bagean DNA sing dumadi ing sel sing padha. Kajaba iku, "potret kolektif" iki meh ora bisa ngerteni apa proses fisik sing nyebabake pambentukan struktur kromatin telung dimensi kromatin.
"Kita ndeleng sawetara struktur, umpamane, domain sing gegandhengan karo domain (Tadada), ing kertu kontak DNA sing rata-rata, nanging kita ora ngerti apa ana ing sel individu, utawa iki artefs rata-rata. Kajaba iku, kita ngerti manawa saka sudut pandang ekspresi gen, macem-macem mesthi ana ing sel jaringan sing padha - saka kene ana pitakonan alami babagan cara beda struktural, "ujare Co- Penulis saka Mikhail Gelis, wakil wakil presiden Scolatha miturut riset biomedis.
Kanggo ngrampungake masalah kasebut lan nggawe eksperimen ha-c luwih cocog kanggo sel individu, peneliti sawetara institusi sawetara institusi metode sing diarani sel tunggal Hi-C. Tim Skoltech mimpin karo profesor profesor gelcian lan digandhengake ing Pusat Sheop Center Scoop Center kanggo ngoptimalake pangolahan data kanggo sel-sel saka sel Drosofila.
Kanca-kancane saka lembaga biologi saka biologi Akademi Ilmu Rusia lan Universitas Moscow, sing dadi karyawan ing Poncele, sing cocog karo eksperimen kanthi sel Droshopra Waca rangkeng-.
Tim kasebut diwiwiti kanthi langkah standar metode Hi-C, ing endi struktur kromatin tetep dikethok kanthi kimia, lan DNA dipotong lan "reassembian" supaya fragmen, sing ana "dijahit" dijahit ". Nanging, tinimbang nggunakake kabeh DNA sekaligus, ilmuwan nggedhekake jumlah DNA cilik saka saben sel nggunakake polimerase bakteri. Polymerase iki asring digunakake nalika nggedhekake DNA, ing bagean, amarga kemampuan kanggo nggawe akeh DNA sanajan ing conto sing cilik banget kanthi jumlah kesalahan liyane.
Nanging, ternyata polimerase DNA sing trep iki, sanajan ora bisa nyalin, isih bisa "mlumpat" ing antarane molekul DNA, nggawe obligasi DNA, nggawe algoritma hi-c ora bisa dibedakake karo interaksi nyata. Mula, peneliti kudu muncul kanthi mekanisme kanggo nolak polymerase "mlumpat kanthi acak iki.
Dheweke nggunakake cara anyar ing sel Drosophila kanggo ngerteni manawa macem-macem organisme duwe prinsip dhasar sing umum saka kromatin. Pasinaon sadurunge ing sel mamalia nuduhake anane mung ing kertu kontak sing dipikolehi pedunung Hi-C, nanging ora ing sel individu. Nanging, sinau sel Drosophila nuduhake manawa domain kasebut ana ing saben sel tartamtu.
Kanggo mangertos mekanisme biologis sing tanggung jawab kanggo pembentukan domain sustainable iki, riset tambahan bakal dibutuhake; Nalika ilmuwan nawakake rong model kedadeyan kasebut. Salah sijine nyaranake manawa kromono ing Drosophila diatur dening mekanisme "ketat stickiness", yaiku sawetara bagean kasebut luwih gampang disambungake. Miturut liyane, sing nggambarake mekanisme ekstrusi ekstrusi sing diarani, kompleks protein gedhe nggawe puteran saka benang DNA lan amarga paket DNA iki.
"Mungkin salah sawijining masalah sing paling menarik yaiku apa aturan kromatin lempitan padha ing macem-macem jinis organisme urip. Nggunakake metode hi-c, sozofil, kita ngerti yen domain sing padha karo domain ing sel mamalia uga ana ing genom serangga iki. Nanging, struktur kasebut luwih diprentah tinimbang ing mamalia, "ujare Alexander Galitsn, lulusan Scholtttch Siswa lan salah sawijining penulis pisanan artikel kasebut.
"Kita bakal terus nyinaoni arsitektur kromatin lan mekanisme kanggo pembentukan puteran lan tadov. Isih akeh pitakonan ing wilayah kasebut tanpa jawaban. Kita wis ngerti manawa mekanisme kasebut ing sawetara organisme bisa beda, nanging apa evolusi kromono lempitan minangka kabèh? Yen kita pengin ngerti iki kanthi rinci babagan level detail sing cukup, kita kudu ngisi kesenjangan, sinau struktur kromatin kanthi organisme sing aneh, lan ora mung sing wis diteliti. Mula, kita wis kerja bareng karo sponsine laut, ragi lan amoebas, "ujare Catherine Temmeva.
Miturut dheweke, klompok kasebut uga melu hubungan sing bisa ditindakake ing organisasi kromatin kanthi penyakit, pangembangan awak lan tuwa. "Yen kita nganggep manawa arsitektur kromarina rapet karo ekspresi gen, banjur nanggapi pitakon-pitakon, mula kita bakal bisa ngatasi pangembangan awak, tuwa lan penyakit," ujare Tehraeva.
Spesialisasi spesialis ing Institut Biologi Genaan Ilmu Rusia, Moscow State State, Moscow Negeri Riset, Poncele Pusat Rusia-Prancis lan Organisasi Liyane.
Sumber: Ilmu Naked