Дослідники створили новий метод візуалізації біологічних об'єктів, який показав, що модель організації генетичного матеріалу в клітці абсолютно не відповідає більш раннім уявленням біологів.
Нове дослідження пролило світло на одне з головних питань сучасної біології - організації хроматину в ядрі клітини. Виявилося, що ці молекули розташовуються зовсім не так, як передбачалося раніше
Якщо ви відкриєте підручник з біології і пробіжитеся по зображеннях, що зображують організацію ДНК в ядрі клітини, то побачите щось, схоже на суп з локшиною - довгі нитки молекул, які «плавають» в бульйоні. Але ці уявлення засновані багато в чому на теорії і непрямих даних, тоді як реальні спостереження цих клітинних структур досі отримати не вдавалося.
Нова технологія, яка дозволила це зробити, спочатку не призначалася для дослідження вмісту клітинного ядра. Автори роботи вивчали, як механічні сили впливають на ядра м'язових клітин, і виявили докази того, що скорочення м'язів має негайний вплив на патерни експресії генів у них. Але дослідити це питання далі вчені не могли через обмежений дозвіл існуючих приладів.
Тоді вони розробили пристрій, що дозволяє вивчати ядра м'язових клітин живих личинок плодової мухи. Пристрій утримує крихітну напівпрозору личинку в канавці, яка дозволяє скорочувати і розслабляти її м'язи, але обмежує рух личинки, щоб її можна було сканувати за допомогою флуоресцентного мікроскопа. Використовуючи нову технологію, дослідники отримали зображення внутрішніх, лінійно організованих комплексів ДНК.
Автори очікували побачити картину, як у підручниках, але тут їх чекав сюрприз. Замість того, щоб заповнювати весь об'єм ядра, довгі молекули хроматину були організовані у вигляді відносно тонкого шару, прикріпленого до внутрішніх стінок органу. Подібно результату взаємодії між нафтою і водою, відомому як поділ фаз, хроматин відокремився від основної маси рідини всередині ядра і зайняв своє місце на його околицях, в той час як велика частина рідкого середовища залишилася в центрі, дослідники зрозуміли, що вони знаходяться на шляху до вирішення фундаментального біологічного питання - організації хроматину в ядрі. Вчені представили свою теорію, і тепер їм належить провести ще ряд досліджень, щоб її підтвердити.
Стаття опублікована в журналі Science Advances.