Команда Калифорнийского университета Сан-Франциско (UCSF), исследователи стремятся открыть тайну того, как одна X хромосом могут быть предоставлены почти абсолютно бездействующие. Они представят свои последние результаты на 58-й Ежегодной Биофизической Общественной Встрече, которая проходит 15-19 февраля 2014, в Сан-Франциско, Калифорния.
Клетки млекопитающих женского пола содержат две копии X хромосом, один каждый от родителей, но потому что клетки только нуждаются в одном активном X, другой «выключен». У ситцевых кошек есть оранжевый ген цвета меха на одной из их X хромосом и черный ген цвета меха на другом, так, чтобы случайное глушение одного из X в каждой клетке создало их отличительные лоскутные пальто. Но в то время как такие проявления X деактиваций хромосомы долго наблюдались, исследователи все еще неясны из точно, как клетка заставляет хромосому замолчать.Исследователи UCSF приблизились к этой тайне первым нахождением пути к изображению X хромосом в ее естественном положении в неповрежденной клетке. «Ядро клетки содержит генетический код, его ДНК.
Но в то время как структура ДНК была определена больше чем 50 лет назад, и мы быстро определяем положение определенных генов на хромосомах, никто не визуализировал ДНК в неповрежденном ядре – незакрепленное, гидратировал целую клетку», объяснила Элизабет Смит. «Мы решили попробовать».Смит – постдокторант, работающий в лаборатории Кэролайн Ларабелл в Отделе Анатомии в UCSF.
Ларабелл – директор Национального Центра Томографии рентгена, которая является, где разработка инструментов происходит.Работа могла в конечном счете помочь исследователям лучше понять, сколько различных видов генов может быть включено или выключено, не изменяя основную последовательность ДНК. «Деактивация одной из два X хромосом в женщинах – чрезвычайно важный эпигенетический процесс», сказал Смит. «Раскрытие, как только один X хромосом инактивирован, поможет объяснить целый процесс эпигенетического контроля, означая способ, которым изменения в активности гена могут быть унаследованы, не изменяя кодекс ДНК. Это может помочь ответить на другие вопросы такой, как будто и как черты как ожирение могут быть переданы через поколения».
Чтобы визуализировать ДНК в неповрежденном ядре, Смит и коллеги обратились к новой технологии формирования изображений, мягкой томографии рентгена. «Мы получили 3-мерные представления с высоким разрешением о неповрежденном ядре и, при помощи прототипа cryo микроскоп флюоресценции наряду с микроскопом рентгена, мы смогли определить одну определенную хромосому, бездействующее X хромосом женских клеток», сказал Смит.Команда, изображенная и проанализированная бездействующее X хромосом во многих различных клетках и, была удивлена широким изменением в структурной организации, принятой хромосомой. «Мы смогли показать замечательную подструктурную организацию этой хромосомы, которая состоит из трех отличных областей отличающихся количеств хроматина», сказал Смит.Чтобы получить их результаты, исследователи развивали новое «коррелированое отображение» техника. У этой новой формы микроскопии есть широкий спектр возможных будущих заявлений, особенно чтобы определить положение определенных молекул в плотно упакованной среде ядра. «С новыми флуоресцентными исследованиями мы можем начать определять положение определенных генов в контексте – в запутанной сети ДНК в неповрежденном ядре», объяснил Смит.
В то время как эта работа все еще на стадии фундаментального исследования, она показывает потенциал, чтобы оказать значительное влияние на понимание, диагностирование и рассмотрение X-chromosome-linked болезни в будущем.Свяжите с NIH X информации о хромосоме: ghr.nlm.nih.gov/chromosome/X