Tin tức Vũ trụ TV

Làm sáng tỏ bộ gen trong không gian 3D

Ngày:
Oct 06, 2020
Tóm lược:

Việc gấp đúng cách của các phân tử DNA nhiễm sắc thể cực dài là rất quan trọng đối với hoạt động chính xác của tế bào. Các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp đột phá để lập bản đồ các điểm tiếp xúc giữa các phân tử DNA được sao chép, từ đó làm sáng tỏ cách thức bộ gen được gấp lại bên trong nhân tế bào người.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Làm sáng tỏ bộ gen trong không gian 3D

Các tế bào cấu tạo nên cơ thể chúng ta rất nhỏ, mỗi tế bào có đường kính chỉ micromet. Mặt khác, tập hợp các phân tử DNA nhiễm sắc thể mã hóa bộ gen, có kích thước gần 2 mét. Để nằm gọn trong tế bào, ADN của nhiễm sắc thể được gấp nhiều lần. Nhưng DNA không chỉ đơn thuần được ép vào nhân trong một trang viên ngẫu nhiên mà được gấp lại theo một cấu trúc cụ thể và được điều chỉnh cao. Tổ chức không gian của DNA nhiễm sắc thể cho phép điều chỉnh các tương tác tôpô giữa các phần xa nhau, do đó hỗ trợ sự biểu hiện, duy trì và vận chuyển thích hợp của bộ gen qua các thế hệ tế bào.

Các đứt gãy trong DNA của chúng ta, có thể xảy ra một cách tự nhiên hoặc do chiếu xạ hoặc xúc phạm hóa chất, có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng vì chúng tạo ra đột biến và cuối cùng có thể dẫn đến ung thư. Nhưng không phải mọi sự phá vỡ DNA đều gây ra hậu quả tai hại, vì tế bào của chúng ta có những cách khéo léo để sửa chữa những tổn thương. Một trong những con đường sửa chữa DNA chính liên quan đến việc sao chép thông tin còn thiếu trên DNA bị hư hỏng từ chromatid chị em được sao chép. Để điều này xảy ra, hai phân tử DNA của các chromatid chị em cần phải đến gần nhau ở cùng một vị trí bộ gen chính xác. Tuy nhiên, hai phân tử DNA được tổ chức tương đối với nhau như thế nào để hỗ trợ con đường sửa chữa quan trọng này, vẫn chưa rõ ràng.

Nhóm nghiên cứu xung quanh Daniel Gerlich đã phát triển một phương pháp giải quyết vấn đề này. “Các phương pháp hiện tại để lập bản đồ sự gấp khúc của DNA có một điểm mù nghiêm trọng: Chúng không thể phân biệt các bản sao giống hệt nhau của các phân tử DNA. Cách tiếp cận của chúng tôi để giải quyết vấn đề này là đánh dấu các bản sao DNA theo cách để chúng tôi có thể phân biệt chúng bằng cách giải trình tự DNA”, Michael Mitter, nghiên cứu sinh tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Gerlich và là tác giả đầu tiên của ấn phẩm hiện tại trên tạp chí Nature giải thích. Sử dụng cách tiếp cận này, các nhà nghiên cứu đã có thể tạo ra bản đồ độ phân giải cao đầu tiên về các điểm tiếp xúc giữa các nhiễm sắc thể được sao chép.

Với phương pháp mới này, giờ đây chúng ta có thể nghiên cứu bộ máy phân tử điều chỉnh cấu tạo của các crômatit chị em, điều này sẽ cung cấp hiểu biết sâu hơn về cơ chế sửa chữa các đứt gãy DNA và sự hình thành các nhiễm sắc thể hình que trong các tế bào đang phân chia. Daniel Gerlich nói về dự án được tài trợ bởi Quỹ Khoa học và Công nghệ Vienna (WWTF) và là sự hợp tác hiệu quả của một số nhóm nghiên cứu tại Vienna BioCenter, bao gồm phòng thí nghiệm Ameres và Goloborodko tại IMBA và phòng thí nghiệm Peters tại Viện Bệnh học Phân tử (IMP) lân cận.


Nguồn truyện:

Tài liệu do IMBA- Viện Công nghệ sinh học phân tử thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Áo cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Michael Mitter, Catherina Gasser, Zsuzsanna Takacs, Christoph CH Langer, Wen Tang, Gregor Jessberger, Charlie T. Beales, Eva Neuner, Stefan L. Ameres, Jan-Michael Peters, Anton Goloborodko, Ronald Micura, Daniel W. Gerlich. Sự biến đổi của các chromatid chị em trong bộ gen người được nhân bản . Tự nhiên , năm 2020; DOI: 10.1038 / s41586-020-2744-4

Bài viết liên quan

Bài viết mới