Naukowcy prześledzili ruchy chromosomów i odkryli, że mają bezpośredni wpływ na nasze zdrowie

DNA i chromosomy są podstawową informacją genetyczną, która czyni nas tym, czym jesteśmy. Naukowcom w końcu udało się odkryć sposób, w jaki chromosomy przemieszczają się wewnątrz naszych komórek, a te ruchy z kolei mogą odgrywać znaczącą rolę dla naszego zdrowia.

Ruchy chromosomów

Istnieje aż trzy miliardy podstawowych par DNA upakowanych w 23 ludzkich chromosomach, owiniętych długimi łańcuchami wokół białek. Większość naszych komórek zawiera wszystkie pary chromosomów, a to dość sporo materiału zapakowanego w te maleńkie struktury.

Naukowców zastanowiło, jak to możliwe, że nic się „nie zaplątuje”. Korzystając z możliwości modelowania komputerowego, udało im się to odkryć.

Naukowcy prześledzili ruchy chromosomów i odkryli, że mają bezpośredni wpływ na nasze zdrowie
Udostępnij

Zamiast struktury, zdecydowaliśmy się spojrzeć na dynamikę, by dowiedzieć się, w jaki sposób ta ogromna ilość informacji genetycznej jest pakowana i zobaczyć, jak przemieszcza się do różnych lokalizacji. – powiedział biofizyk Dave Thirumalai

Bałagan

Zespół zbadał dwa różne chromosomy, piąty (zobrazowany poniżej) i dziesiąty, aby dokładnie zobaczyć, jak się poruszają. Szybkie spojrzenie na obrazek ujawnia, że zaraz po replikacji, czyli procesie podziału komórki, wszystko zaczyna wyglądać jak splątany kawałek sznurka.

Bałagan nie trwa jednak długo, bo skupiska zaczynają się splatać, by ostatecznie stać się ciasną kulką.

Odkryliśmy, że nie chodzi tylko o kod genetyczny. Jeśli czas ruchu jest opóźniony, może się skończyć anomalią. Ekspresja genu, jedna z najważniejszych funkcji biologicznych komórek, jest procesem dynamicznym, a nie statycznym.

Wpływ na zdrowie

Zespół zauważył, że choć ogólne ruchy chromosomów były dość powolne, niektóre części poruszały się w innym tempie w stosunku do pozostałych. Oprócz tego, chromosomy poruszają się różnie, w zależności od komórki – w jednych szybciej, w innych wolniej.

Naukowcy są przekonani, że to może mieć wpływ na zachowanie komórek. Jest to także bezpośrednio związane z naszym zdrowiem – na przykład chromosom 5 powiązany jest z chorobą Parkinsona, niektórymi formami białaczki i męską niepłodnością.

Z kolei chromosom 10 wiąże się z chorobą krwi zwaną porfirią, agresywnym typem nowotworu mózgu i wrodzonym brakiem słuchu.

Naukowcy prześledzili ruchy chromosomów i odkryli, że mają bezpośredni wpływ na nasze zdrowie
Udostępnij

Dalsze badania

Wiemy, gdzie na chromosomie znajdują się geny związane z poszczególnymi dolegliwościami, a określony obszar określa się nazwą locus. Nowe badanie sugeruje jednak, że taka ilość informacji może nie być wystarczająca. W tym przypadku również ruchy loci mogą odgrywać znaczącą rolę.

Konieczne są kolejne badania, by także dowiedzieć się, jak zachowują się chromosomy w komórkach nowotworowych lub podczas mutacji. Należy dokładnie sprawdzić jakie występują zależności podczas rozwoju choroby.

Fotografie: phys.org, nature.com