Обнаружен новый фактор, управляющий архитектурой ДНК

«Ученые Института цитологии и генетики СО РАН вместе с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета показали, что белковый комплекс когезивный когезин может служить мощным препятствием для упаковки ДНК и формировать “жесткие границы” между участками генома. Это открывает новый взгляд на то, как трехмерная архитектура ДНК управляет включением и выключением генов в клетке», — говорится в сообщении.

Как пояснили в институте, во время созревания яйцеклетки у курицы хромосомы меняют форму, они становятся похожи на палочки с большими петлями по бокам. Эти петли представляют собой участки ДНК (гены), по которым движутся сотни специальных молекул — РНК полимераз. Их задача состоит в «считывании» информацию с гена, чтобы клетка могла создавать нужные вещества. Ученые выяснили, что такие РНК-полимеразы, продвигаясь по активному гену, «сметают» большинство белков на своем пути, но не могут разорвать особые структуры — когезиновые кольца. Эти кольца сдвигаются к концам активных генов и накапливаются там, мешая другим белкам свернуть ДНК более компактно.

«Наше моделирование показало, что когезиновые кольца формируют очень жесткие границы между участками ДНК. Проявления эффекта с такой силой до нас никто не описывал», — цитирует пресс-служба одного из авторов исследования Тимофея Лагунова.

Как выяснили ученые, возникающие жесткие границы между участками ДНК мешают их плотной упаковке, из за чего хромосомы приобретают характерный повторяющийся рисунок. Этот механизм может быть важен не только для яйцеклеток животных, но и для понимания работы генома в целом — в том числе в контексте заболеваний, связанных с нарушениями упаковки ДНК и работы генов, отметили в ИЦИГ СО РАН.