Вчені вперше виміряли масу хромосом людини

Колектив вчених використовував когерентне рентгенівське випромінювання, доступне на новітніх синхротронних джерелах, щоб встановити масу всіх 46 хромосом людини. Їх вага виявилася більшою, ніж очікувалося.

Поширення 46 хромосом людини з додаванням штучного кольору / © Арча Бхатія і ін.

Вчені з Центру нанотехнологій при Університетському коледжі Лондона (Велика Британія) та Державного університету Нью-Мексико (США) вперше виміряли масу хромосом в людському організмі за допомогою рентгенівських променів. Як розповідається в дослідженні, опублікованому в журналі Chromosome Research, це вдалося зробити завдяки Diamond Light Source - прискорювальному комплексу, джерела синхротронного випромінювання третього покоління, розташованого в графстві Оксфордшир.

Для початку вчені визначили кількість електронів у всіх 46 хромосомах людини (23 пари) - головних структурно-функціональних елементах клітинного ядра, які несуть гени, розташовані в лінійному порядку, і відповідальні за зберігання і відтворення генетичної інформації. Як виявилося, ці структури приблизно в 20 разів важче від чотирьох копій 3,5 мільярда пар основ ДНК, що містяться в них: річ у тім, що крім них, хромосоми складаються з білків, які виконують безліч функцій - від зчитування ДНК до регулювання процесів поділів клітин і щільною «упаковки» в них двометрових ниток цієї макромолекули.

«Вчені займаються вивченням хромосом вже 130 років, але частини цих складних структур все ще маловивчені. Ми вперше змогли точно визначити їх масу. Так, вимірювання показали, що 46 хромосом в кожній нашій клітині важать 242 пікограми (трильйонні частки грама). Це важче, ніж ми очікували, і, ймовірно, вказує на незрозумілу надлишкову масу хромосом », - розповів старший автор дослідження професор Ян Робінсон.

Метод, який використовували вчені, називається рентгенівською птіхографією - це скануюча техніка отримання зображень об'єктів, розміри яких значно перевищують поперечні розміри фокальної плями (електронів, рентгенівського випромінювання) на зразку. Вона містить зшивання дифракційних картин, що виникають при проходженні рентгенівського променя через хромосоми, для створення високочутливої тривимірної реконструкції.

Високої роздільної здатності досягли завдяки тому, що промінь Diamond Light Source був в мільярди разів яскравіше, ніж Сонце: дуже велика кількість фотонів проходила через нього в конкретний момент часу. Хромосоми були зображені в метафазі - перш ніж вони збиралися розділитися за двома дочірнім клітинам.

Натхнення: naked-science.ru