Ученые проанализировали белковые комплексы структурной поддержки хромосом. Исследователи обнаружили, что хромосомы приобретают Х-образную форму при помощи взаимодействия белков когезина и шугошина (Sgo1). Исследование опубликовано в журнале Nature Structural & Molecular Biology.
Наш генетический материал в клетках организован в виде хромосом. Еще из учебников по биологии мы помним, что хромосомы имеют форму буквы Х. Но чем именно обусловлена эта форма хромосом, до сегодняшнего дня оставалось неизвестным. Международная команда ученых выяснила, какой молекулярный механизм стоит за подобной организацией генетического материала.
Непосредственно перед делением клетки каждая хромосома, которая изначально состоит из одной хроматиды, удваивается. Две идентичные сестринские хроматиды скрепляются специальным белковым комплексом — когезином. Благодаря своей кольцевой структуре он захватывает молекулы ДНК и удерживает их вместе. Как только клетка начинает делиться, когезин отделяется от хроматид во всех регионах, кроме центромеры — участка наиболее плотной связи сестринских хроматид. Причина этому — белок шугошин (Sgo1). Он фиксирует когезин в области центромер на хромосомах. В результате хроматиды, соединенные только в одном участке, приобретают Х-форму.
Рентгеноструктурный анализ помог ученым определить принцип взаимодействия этих белков. Согласно компьютерной модели, фрагмент шугошина строго соответствует активному центру когезина, как ключ — замку. Таким образом, шугошин «запирает» кольца когезина до окончательного запуска деления клетки. Благодаря этому белковому комплексу хромосомы остаются неподвижными до момента полного удвоения и распределения генома. Это обеспечивает равномерное распределение генетической информации между дочерними клетками.
Исследование имеет огромное значение в области генетических заболеваний, связанных с хромосомными патологиями. В будущем ученые планируют продолжить исследование белков, обеспечивающих структурную поддержку хромосом, и их участия в клеточных процессах.
«Организация генетического материала в ядре определяет функции ДНК и, следовательно, поведение наших клеток. Поэтому структурные исследования ДНК крайне важны для современной науки», — подытожил руководитель проекта Бенджамин Роуленд из Нидерландского института рака.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
