Forskare har spårat rörelsen av DNA-strängar inuti sina proteiner för första gången

Forskare från Lomonosov Moscow State University har upptäckt flera nya mekanismer som styrLäsbarhet

Under studiens gång räknade de på atomnivå ut hur DNA-strängens position inne i cellkärnan förändras. 

DNA:s dubbelspiral är som en skruv och tros samtidigt kunna glida och snurra längs ytan av sina höljeproteiner.Vi kunde visa att på grund av lokala deformationer av DNA och histonproteiner kan dettaFörst rullas en del av DNA:t, och sedan är nästa del en slags larvskruvmekanism. 

Alexey Shaitan, en av författarna till studien, ledande forskare vid Moskvas statliga universitet

Den totala längden på alla DNA-molekyler från mänskliga kromosomer är cirka 2 meter.Våra celler komprimerar DNA-strängar 10 000 gånger för att passa kärnan.Till exempel lindar en cell en DNA-sträng till speciella molekylära "spolar" av histonproteiner. Tack vare detta kan arvsmassan förpackas mycket kompakt, men samtidigt är en betydande del av DNA-strängen gömd inuti dessa strukturer. 

Hur exakt sker DNA-rörelser i nukleosomen,fram till nyligen var oklart. För att hantera detta simulerade forskarna den molekylära dynamiken i nukleosomer på atomnivå på superdatorn Lomonosov-2 på en rekordlång tid för datasimuleringar - 15 mikrosekunder. Det vill säga superdatorn fungerade som ett slags beräkningsmikroskop, vilket gjorde det möjligt att undersöka mekanismerna för DNA-rörelse i genomet.

På så sätt spårade Shaitan och hans kollegor hur DNA-strängen lossnar frånproteiner, hur dess struktur förändras och vilka faktorer som påverkarpå nukleotidkedjans rörelse, såväl som dess återanslutning till proteinspolar. 

Studien ger också ett viktigt bidrag till att dechiffrera mekanismerna för genomfunktion.

Läs mer

Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?

Uppfinningshelikopter tar framgångsrikt på Mars

NASA berättade hur de kommer att leverera prover av Mars till jorden