Специалисты из Института проблем передачи информации (ИППИ) РАН в сотрудничестве с коллегами из других научных учреждений страны исследовали одну из актуальных проблем молекулярной биологии. Ученые изучили, каким именно образом нити ДНК укладываются в клеточном ядре. Результаты исследования опубликованы в журнале GenomeResearch.

Свои заключения ученые сделали, наблюдая за устройством хромосом мухи-дрозофилы. Используя самые современные технологии определения размещения хромосом в ядре живой клетки, исследователи описали трехмерную модель архитектуры полного генома мухи.

Ученые установили, что хромосомы дрозофилы укомплектованы в так называемые топологически ассоциированные домены (ТАДы). Такие узлы эволюционируют очень медленно и состоят из компактно упакованных нитей ДНК, которые в основном содержат рецессивные гены. Напротив, участки, расположенные между ТАДами, состоят из активных генов, которые и определяют признаки конкретной особи.

До сих пор точно неизвестно, что закрепляет ТАДы в строго определенных участках генома. Проделав анализ активности генов, ученые предположили, что ТАДы имеют способность к самоорганизации. В этом случае функциональные особенности хроматина будут определять его устройство, в частности местонахождение ТАДов.

«Известно, что изменение границ ТАДов может приводить к развитию наследственных заболеваний, таких как синдактилия и полидактилия, — объяснила Екатерина Храмеева, один из авторов работы. — Новые исследования в этой области позволят понять фундаментальные принципы укладки хромосом, а также их связь с регуляцией правильной работы генов».

В исследовательском проекте принимали участие Михаил Гельфанд (ИППИ РАН), Сергей Разин (ИБГ РАН), а также научные сотрудники Учебно-научного центра «Биоинформатика» Екатерина Храмеева, Мария Логачева и Алексей Пенин и другие.

Учебно-научный центр «Биоинформатика» — структурное подразделение ИППИ РАН. В научно-исследовательских проектах центра принимают студенты и аспиранты Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ и других ведущих вузов страны.