Έφτιαξαν τρισδιάστατο χάρτη του DNA

Νέα στοιχεία για τη ρύθμιση της λειτουργίας του γενετικού υλικού μας υπόσχεται να προσφέρει η δημιουργία της οπτικοποιημένης τρισδιάστατης δομής που επιτρέπει στο ανθρώπινο DNA να «πακετάρεται» μέσα στα κύτταρα.

«Δημιουργήσαμε ένα φανταστικό τρισδιάστατο παζλ και το λύσαμε στον υπολογιστή» εξηγεί η Νάινκε βαν Μπέρκουμ του Πανεπιστημίου ΜΙΤ, η οποία συνεργάστηκε στην προσπάθεια με το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.

«Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμα κατανοήσει πώς η διπλή έλικα του μορίου του DNA διπλώνεται για να χωρέσει στον πυρήνα ενός ανθρώπινου κυττάρου, το οποίο έχει διάμετρο μόλις ένα εκατοστό του χιλιοστού. Αυτή η νέα προσέγγιση μας επέτρεψε να εξετάσουμε ακριβώς αυτό το ερώτημα» πρόσθεσε ο Έρεζ Λίμπερμαν-Αϊντεν του Χάρβαρντ.

Η τρισδιάστατη οργάνωση του DNA συνδέεται άμεσα με τη λειτουργία του, καθώς τα γονίδια που βρίσκονται σφιχτά «πακεταρισμένα» στον πυρήνα των κυττάρων δεν μπορούν να εκφραστούν.

Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι τα μόρια DNA τυλίγονται γύρω από μεγάλες δομές πρωτεϊνών που μοιάζουν με βαρέλια και ονομάζονται ιστόνες.

Ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου, τα γονίδια μπορούν να ξετυλίγονται από τις ιστόνες ώστε να διαβαστούν, να επιδιορθωθούν ή να αντιγραφούν οι γενετικές τους πληροφορίες.

Ο νέος χάρτης αποκαλύπτει ότι το γονιδίωμα παρουσιάζει μια ασυνήθιστη μορφή οργάνωσης που είναι γνωστή στα μαθηματικά ως φράκταλ.

Η οργάνωση αυτή επιτρέπει στα κύτταρα να αποθηκεύουν την πληροφορία σε πυκνότητες τρία εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από ό,τι στα τσιπ των υπολογιστών.

Επιπλέον, αυτή η «εξαιρετικά φινετσάτη» οργάνωση εμποδίζει τα μόρια DNA να μπερδευτούν μεταξύ τους ή να σχηματίσουν κόμπους, προσθέτουν οι ερευνητές.

Η εργασία δημοσιεύεται στο Science.