ДНК строит структуру до запуска генов: новое открытие ученых
Ученые обнаружили, что формирование жизни начинается не с хаотичной активации генов, а с создания сложной пространственной структуры ДНК, которая появляется в клетке еще до начала активной работы генетической программы. Исследование было опубликовано в журнале Cell международной командой под руководством Helmholtz Munich.
Новые исследования показывают, что будущая судьба организма во многом определяется архитектурой генома, сформированной в первые часы после оплодотворения.
Международная группа исследователей установила, что сразу после слияния яйцеклетки и сперматозоида внутри ядра начинается масштабная реорганизация генетического материала. ДНК не просто хранится в виде цепочки, а складывается в трехмерную систему, где отдельные участки заранее занимают определенные позиции. Эта пространственная организация формирует своеобразный "каркас", который подготавливает клетку к дальнейшему развитию и контролирует, какие гены будут активированы позже.
Результаты показали, что за формирование этой структуры отвечает не один главный механизм, как предполагалось ранее, а сразу несколько параллельных процессов. Они дублируют друг друга и обеспечивают устойчивость системы. Благодаря этому ранний эмбрион способен исправлять ошибки в организации ядра даже после первых делений, что говорит о высокой гибкости и способности к саморегуляции на самых ранних этапах жизни.
Особенно важным оказалось еще одно наблюдение. Положение генов внутри ядра не всегда напрямую связано с их активностью. Некоторые из них продолжают работать даже после перемещения в зоны, которые считались "неактивными", тогда как другие резко снижают свою активность. Это ставит под сомнение классическую модель, согласно которой пространственное расположение жестко определяет работу генов.
Дополнительные исследования подтверждают, что трехмерные структуры хроматина могут формироваться еще до так называемой активации генома эмбриона. Такие структуры создают границы, петли и домены, которые впоследствии помогают точно и своевременно включать программы развития. По сути, клетка заранее подготавливает архитектурную основу, на которой затем запускается генетическая деятельность.
Биологи отмечают, что понимание этих процессов имеет практическое значение. Изучение ранней организации ДНК может помочь улучшить методы экстракорпорального оплодотворения, развитие регенеративной медицины и более точно объяснить причины нарушений развития.
Новые данные меняют представление о начале жизни. Генетическая программа запускается не в пустоте, а в заранее созданной пространственной системе, где порядок возникает раньше, чем начинают работать сами гены.
Комментариев нет:
Отправить комментарий