Вчені вперше виміряли масу хромосоми людини

Хромосоми людини рентгенівські в дослідженні. (Бхартія та ін., Дослідження хромосом, 2021)

Вчені вперше змогли точно виміряти масу хромосоми людини.

Використовуючи потужне джерело рентгенівського випромінювання на національному синхротронному науковому центрі Великобританії, Diamond Light Source, фізики змогли визначити індивідуальну масу всіх 46 хромосом у клітинах людини.

Дослідники припускають, що маси виявились значно вищими, ніж очікувалося, приблизно в 20 разів вищими за ДНК, що міститься в хромосомах, що, ймовірно, відображає додаткову масу інших невідомих елементів усередині хромосом, які нам ще належить відкрити.

«Маса ДНК, яку ми знаємо з проекту геному людини, але це перший раз, коли ми змогли точно виміряти маси хромосом, які включають цю ДНК», сказав біофізик Ян Робінсон Університетського коледжу Лондона.

«Наші вимірювання показують, що 46 хромосом у кожній нашій клітині важать 242 пікограми (трильйонні частки грама). Це важче, ніж ми очікували, і, якщо повторити, вказує на незрозумілу надлишкову масу в хромосомах.

Хромосоми — це маленькі ниткоподібні пакети ДНК, які можна знайти в ядрах клітин живих організмів. Кожна хромосома містить одну молекулу ДНК, яка, у свою чергу, містить генетичні інструкції для розвитку та життя цього організму.

Людина має 23 пари хромосом, що представляють 22 пари пронумерованих хромосом ( аутосоми ) і одну пару статевих хромосом.

Хромосоми утримують ДНК всередині від розкладання, допомагаючи підтримувати її структуру під час процесу реплікації клітини.

Хромосоми вперше були виявлені в 19 столітті, і з того часу вчені багато чого дізналися про їх роль у підтримці життєдіяльності живих організмів. Проте є багато чого, що ми ще не розуміємо. У цьому випадку вчені застосували методику під назвою жорсткий рентген птихографія досліджувати в них.

Це передбачає використання типу прискорювача частинок, який називається синхротроном, для створення потужного пучка рентгенівського випромінювання. Коли ці рентгенівські промені проходять крізь хромосоми, їх дифракція створює інтерференційну картину, яку вчені можуть використовувати для створення 3D-реконструкції цієї хромосоми з високою роздільною здатністю.

Дослідники зробили зображення лейкоцитів людини на метафаза (фаза клітинного циклу, під час якої хромосоми конденсуються) і безпосередньо перед поділом клітини, коли 46 хромосом усередині кожної клітини щільно упаковують ДНК усередині.

Використовуючи цю техніку, дослідники змогли визначити кількість електронів або електронну щільність у хромосомі. Маса електронів добре відома; насправді, маса спокою електронів є однією з фундаментальних фізичних констант. Отже, дослідницька група змогла використати це для розрахунку маси хромосоми.

Не зовсім зрозуміло, що може бути причиною такої несподіваної маси, яку виявили дослідники, але отримані тут висновки можуть мати невимовну користь для науки, допомагаючи нам краще зрозуміти, як працює наш організм і чому іноді все йде не так.

«Краще розуміння хромосом може мати важливі наслідки для здоров’я людини», сказав біолог Арчана Бхартія Університетського коледжу Лондона.

«У медичних лабораторіях проводиться велика кількість досліджень хромосом для діагностики рак із зразків пацієнтів. Таким чином, будь-які покращення нашої здатності створювати зображення хромосом будуть дуже цінними».

Дослідження опубліковано в Дослідження хромосом .

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.