Все новости

В РФ создали новый метод изучения трехмерных структур ДНК

В лаборатории члена-корреспондента РАН, профессора Сергея Разина разработали новый биоинформатический метод для изучения структуры компартментов - пентадный анализ

МОСКВА, 13 октября. /ТАСС/. Ученые Института биологии гена (ИБГ) РАН разработали новый метод изучения трехмерных структур в ДНК, которые изменяются при старении и некоторых заболеваниях. Об этом сообщили в четверг в пресс-службе Министерства науки и высшего образования России.

В лаборатории члена-корреспондента РАН, профессора Сергея Разина был разработан принципиально новый биоинформатический метод для изучения структуры компартментов - пентадный анализ. Он дает возможность получить "усредненный портрет" компартментов, образующихся между участками хромосом, расположенными на заданном расстоянии друг от друга. Это позволяет количественно и качественно анализировать пространственные взаимодействия в ДНК как внутри отдельных хромосом, так и в масштабе всего ядра. На сегодняшний день это единственный инструмент с подобным набором функций.

"Современная молекулярная биология немыслима без использования сложных математических методов обработки экспериментальных данных. Зачастую приходится "изобретать" новый метод обработки под конкретную решаемую задачу, так было и в нашем случае. Мы столкнулись с тем, что существующего инструментария было недостаточно, и мы совместно с коллегами разработали пентадный анализ. Сейчас мы используем этот алгоритм в нескольких наших проектах и уверены, что он окажется востребован и другими лабораториями. В том числе и при исследовании эпигенетических лекарств, которые напрямую могут менять пространственную структуру генома", - приводит пресс-служба слова Разина.

Общая длина ДНК в одной клетке человека - около двух метров. При этом она помещается внутри ядра клетки, диаметр которого в 300 тысяч раз меньше ее длины. Это оказывается возможным благодаря тому, что ДНК образует разнообразные трехмерные структуры.

Один из типов этих структур - компартменты. Они образуются за счет того, что в пространстве ядра друг с другом сближаются участки генома, обладающие схожим уровнем активности генов. Структура компартментов меняется в ответ на изменение внешних условий, например, концентрации некоторых ионов в ответ на стимуляцию гормонами, а также при созревании клеток для выполнения конкретных функций в организме, старении и некоторых заболеваниях, в частности, при развитии раковых опухолей. По этой причине исследование механизмов образования компартментов - одна из важных задач трехмерной геномики, раздела молекулярной биологии, исследующего регуляцию работы наших генов с точки зрения их расположения в клеточном ядре.

Исследование было поддержано Российским научным фондом, Российским фондом фундаментальных исследований и Школой "Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология" (МГУ).

Теги