Фізика - не перша наукова дисципліна, яка приходить на розум при згадці ДНК. Проте вчені виявили
Що таке теломери і чому вони ключ до довгого життя?
Теломери це кінцеві ділянки хромосом.Вони характеризуються тим, що вони відсутні здатність до з'єднання з іншими хромосомами або їх фрагментами. По суті вони виконують захисну функцію.
Саме тому їх вважають ключем до довгоїжиття. Вони захищають гени від ушкоджень, але стають трохи коротшими щоразу, коли клітина ділиться. Якщо вони стають надто короткими, клітина гине. Нове відкриття допоможе зрозуміти старіння і хвороби.
Малюнок 1: Клітина, хромосома та теломери.
Надано: Ф'єн Ліфланг/Лейденський університет
Як «працюють» тіломери?
В кожній клітині нашого тіла є хромосоми,які несуть гени. Вони визначають характеристики організму, наприклад, зовнішній вигляд людини та схильність до деяких хвороб. На кінці цих хромосом знаходяться теломери, що захищають їх від ушкоджень. Вони чимось нагадують аксельбанти, пластикові наконечники на кінці шнурка.
Довжина ДНК між теломерами становить два метри,тому вона повинна бути згорнута, щоб поміститися в клітині. Це досягається за рахунок обертання ДНК навколо «пакетів» білків; разом ДНК і білки називаються нуклеосомами. Вони організовані в щось схоже на намистину, з нуклеосомою, частиною вільної (або незв'язаної) ДНК, нуклеосомою і так далі.
Малюнок 2: Три різні структури ДНК.
Надано: Ф'єн Ліфланг/Лейденський університет
Потім ця нитка бісеру складається ще більше. Як це відбувається, залежить від довжини ДНК між нуклеосомами, намистинами на нитці. Вже були відомі дві структури, що виникають після складання. ). Якщо відрізок ДНК між намистинами коротше, сусідні намистини не встигають склеїтися. Потім формуються дві стоси поруч один з одним (рис. 2B).
Що зробили вчені?
У своєму дослідженні Ван Ноорт та його колегивиявили іншу структуру теломер. Тут нуклеосоми набагато ближче один до одного, тому між намистинами більше немає вільної ДНК. В кінцевому підсумку це створює одну велику спіраль або спіраль ДНК (рис. 2С).
Нову структуру виявили за допомогоюкомбінації електронної мікроскопії та молекулярно-силової спектроскопії. В ній один кінець ДНК прикріплений до предметного скла, а до іншого - крихітна магнітна кулька. Набір сильних магнітів над цією кулею розділяє нитку з «намистинками». Вимірявши силу, необхідну для того, щоб роз'єднати одну «бусини» одну за іншою, можна більше дізнатися більше про те, як складається нитку. Потім дослідники з Сінгапуру використовували електронний мікроскоп, щоб отримати більш чітке уявлення про структуру.
Що дасть відкриття?
Вона, за словами вчених, «святий Граальмолекулярної біології». Якщо біологи знатимуть структуру молекул, це дасть їм більше інформації про те, як включаються і вимикаються гени. А також про те, як ферменти в клітинах взаємодіють з теломерами: наприклад, як вони відновлюють і копіюють ДНК.
Відкриття нової тіломірної структури покращитьрозуміння будівельних блоків в організмі. І це, в свою чергу, в кінцевому підсумку допоможе вивчити старіння і такі хвороби, як рак, і розробити ліки для боротьби з ними.
Читати далі:
Таємничий «блакитний слиз» на дні моря поставила вчених у безвихідь
Розроблено генератор для вітряних електростанцій без дорогих магнітів
Подивіться на явище, яке просто неможливе на Марсі