Пізнавальне

Використовуючи комп’ютерне моделювання, хіміки з MIT виявили як молекули взаємодіють з хромосомами в ядрі. Завдяки цим взаємодіям ядра набувають форми крапель. Взаємодія хроматину з ядерним тілом призводить до того, що геном набуває гелеподібної структури. Це сприяє стабільній взаємодії між геномом та механізмами транскрипції, що допомагає контролювати експресію генів.

Експресія генів — процес, під час якого спадкова інформація від гена перетворюється на функціональний продукт — РНК або білок.

Вчені використали метод моделювання молекулярної динаміки. З його допомогою вони змоделювали, як молекулярна система змінюється з часом. На початку моделювання білки та РНК, що становлять маленькі ядра, випадковим чином розподіляються по всьому ядру. Моделювання відстежило, як поступово утворюють маленькі крапельки.

Рибонуклеїнова кислота (РНК) — одна з трьох основних макромолекул(дві інші — ДНК та білки), які містяться в клітинах всіх живих організмів і відіграють важливу роль у кодуванні, прочитанні, регуляції та виразі генів.

У моделювання дослідники також включили хроматин: речовина, яка становить хромосоми та включає білки. Використовуючи дані попередніх експериментів, у яких аналізувалась структура хромосом, команда розрахувала енергію взаємодії окремих хромосом, що дозволило їм уявити 3D-структуру геному.

Використовуючи цю модель, дослідники спостерігали як утворюються краплі дрібних ядер. Вони виявили, що якби вони змоделювали компоненти маленьких ядер усередині ядра самостійно, без хроматину, вони злилися в одну велику краплю. Як тільки хроматин був введений у модель, дослідники виявили, що маленькі ядра утворили багато крапель.

Учені пояснили, чому це відбувається. Маленькі ядра прив’язуються до певних областей хроматину, хроматин діє як гальмо, яке запобігає злиттю маленьких тіл один з одним.

Гелеподібний стан полегшить взаємодію різних областей хроматину один з одним набагато більше, ніж у рідкій структурі. Підтримка стабільних взаємодій між віддаленими областями геному важлива, тому що гени часто контролюються ділянками хроматину, які фізично віддалені від них.

Клітина зберігає генетичний матеріал у ядрі як хромосом. Ядро – своєрідний будинок для невеликих тіл, кластерів білків та РНК, що допомагають будувати рибосоми.

Рибосома — найважливіша не мембрана всіх живих, що служить для за заданою матрицею на основі, що надається матричною.