Учёные выяснили, как упаковка ДНК помогает экспрессии генов
Исследователи из Корнеллского университета пересмотрели роль нуклеосом — структур, упаковывающих ДНК. Ранее считавшиеся препятствием для считывания генетической информации, они, как выяснилось, помогают снимать скручивающее напряжение в процессе транскрипции.
Иллюстрация того, как процессы, следующие за транскрибирующей РНК-полимеразой II, могут модулировать кручение. Автор: Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv0134
«Если экспрессия генов протекает неправильно, это приводит к множеству проблем. Аномальный рост клеток, развитие рака и другие нарушения — всё это взаимосвязано», — пояснила руководитель проекта Мишель Ван.
Ключевая проблема транскрипции — скручивание (суперспирализация) ДНК ферментом РНК-полимеразой, которое создаёт торсионное напряжение. Нуклеосомы, оборачивающие ДНК в левую спираль (в то время как сама двойная спираль ДНК закручена вправо), действуют как буфер, ослабляя это напряжение и облегчая движение полимеразы.
Для этого открытия лаборатории Ван потребовались годы и разработка специальных инструментов, таких как угловая оптическая ловушка и магнитный пинцет, позволяющие манипулировать и измерять кручение отдельных молекул ДНК.
«По мере движения полимеразы хроматин становится торсионным буфером. Он снимает это напряжение, позволяя транскрипции двигаться вперёд. Мы очень взволнованы этим открытием», — сказала Мишель Ван.
Этот механизм демонстрирует, как сложные биологические функции возникают из простых физических свойств молекул. Открытие открывает новые направления для изучения влияния модификаций нуклеосом на механические свойства хроматина и, как следствие, на регуляцию экспрессии генов.
Исследование опубликовано в журнале Science.
0 комментариев