Ученые совершили прорыв в изучении пространственной организации хроматина — комплекса ДНК и структурных белков — на примере удивительного организма диктиостелиума. Этот уникальный вид социальных амёб демонстрирует захватывающую трансформацию: от одиночных клеток до сложных многоклеточных структур в условиях нехватки ресурсов. Открытие позволяет глубже понять эволюционные механизмы перехода от одноклеточной жизни к коллективной организации.
«Диктиостелиум — настоящий мастер трансформации! Когда пищи становится мало, тысячи отдельных клеток объединяются в единый организм, напоминающий миниатюрный гриб. Клетки в «шляпке» превращаются в споры для продолжения рода, а те, что формируют «ножку», жертвуют собой ради общего блага. Это удивительный пример биологического сотрудничества», — с энтузиазмом рассказывает профессор Михаил Гельфанд, вице-президент по биомедицинским исследованиям Сколтеха.
Новаторские эксперименты российских ученых выявили уникальный принцип организации генома. Все хромосомы амёбы сходятся в едином центре ядра, образуя изящный пучок. Подобная структура характерна для дрожжей, но кардинально отличается от организации генома млекопитающих, где каждая хромосома занимает строго отведенную зону.
Хроматиновые петли — ключ к разгадке эволюционных тайн
«Наши исследования показали удивительный факт: у диктиостелиума хроматиновые петли выражены даже ярче, чем у человека! — делится открытием Екатерина Храмеева, лауреат премии Правительства Москвы молодым ученым. — Мы впервые проследили, как эти динамичные структуры меняются во время превращения одиночных клеток в сложный многоклеточный организм».
Ученые обнаружили удивительную закономерность: гены в основаниях петель ориентированы навстречу друг другу. Механизм их формирования напоминает изящный молекулярный танец — встречное движение РНК-полимераз создает петли, подобно тому, как синхронные движения рук формируют узлы на нитях. Это открытие не только расширяет наши представления о работе генома, но и вдохновляет на новые исследования в области эволюционной биологии.
Перспективы открытия
Изучение трёхмерной архитектуры генома социальной амёбы открывает захватывающие возможности для науки. Понимание принципов пространственной организации ДНК может стать ключом к разгадке тайн клеточной дифференцировки, механизмов старения и даже развития сложных биосистем. Каждое новое исследование в этой области приближает нас к пониманию фундаментальных законов жизни на Земле.
Источник: naked-science.ru
