Сделано Русскими
Сегодня
Политика
Происшествия
Люди
Экономика
Следствие
Бизнес
Культура
Наука и медицина
Зарубежка
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Поддержать проект
Вопрос-Ответ
Financial Assets
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля». Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба», Общественное движение «Штабы Навального».
НКО, выполняющие функции иностранного агента: Некоммерческая организация «Фонд по борьбе с коррупцией», Межрегиональный профессиональный союз работников здравоохранения "Альянс врачей", Автономная некоммерческая организация «Центр по работе с проблемой насилия «НАСИЛИЮ.НЕТ», Программно-целевой Благотворительный Фонд "СВЕЧА", Красноярская региональная общественная организация "Мы против СПИДа", Некоммерческая организация "Фонд защиты прав граждан", Автономная некоммерческая организация социально-правовых услуг "Акцент", Межрегиональная общественная организация реализации социально-просветительских инициатив и образовательных проектов "Открытый Петербург", Санкт-Петербургский благотворительный фонд "Гуманитарное действие", Социально-ориентированная автономная некоммерческая организация содействия профилактике и охране здоровья граждан "Феникс ПЛЮС", Фонд содействия правовому просвещению населения "Лига Избирателей", Некоммерческая Организация Фонд "Правовая инициатива", Некоммерческая организация Фонд "Общественный фонд социального развития "Генезис", Автономная некоммерческая организация информационных и правовых услуг "Гражданская инициатива против экологической преступности", Некоммерческая организация "Фонд борьбы с коррупцией", Пензенский региональный общественный благотворительный фонд "Гражданский Союз", Ингушское республиканское отделение общероссийской общественной организации "Российский Красный Крест", Общественная организация "Саратовский областной еврейский благотворительный Центр "Хасдей Ерушалаим" (Милосердие), Частное учреждение "Центр поддержки и содействия развитию средств массовой информации", Региональная общественная организация содействия соблюдению прав человека "Горячая Линия", Фонд "В защиту прав заключенных", Автономная некоммерческая организация "Институт глобализации и социальных движений", Автономная некоммерческая организация противодействия эпидемии вич/спида и охраны здоровья социально-уязвимых групп населения "Центр социально-информационных инициатив Действие", Челябинское региональное диабетическое общественное движение "ВМЕСТЕ", Благотворительный фонд охраны здоровья и защиты прав граждан, Благотворительный фонд помощи осужденным и их семьям, Городской благотворительный фонд "Фонд Тольятти", Свердловский региональный общественный фонд социальных проектов "Новое время", Фонд содействия устойчивому развитию "Серебряная тайга", Фонд содействия развитию массовых коммуникаций и правовому просвещению "Так-Так-Так", Региональная общественная организация содействия просвещению граждан "Информационно-аналитический центр "Сова", Региональная общественная организация помощи женщинам и детям, находящимся в кризисной ситуации "Информационно-методический центр" Анна", Автономная некоммерческая организация социальной поддержки населения "Проект Апрель", Региональный благотворительный фонд "Самарская губерния", Свердловский областной общественный фонд "Эра здоровья", Международная общественная организация "Международное историко-просветительское, благотворительное и правозащитное общество "Мемориал", Автономная Некоммерческая Организация "Аналитический Центр Юрия Левады", Автономная некоммерческая организация "Издательство "Парк Гагарина", Фонд содействия защите здоровья и социальной справедливости имени Андрея Рылькова, Благотворительный фонд социально-правовой помощи "Сфера", Челябинский региональный орган общественной самодеятельности "Уральская правозащитная группа", Челябинский региональный орган общественной самодеятельности - женское общественное объединение "Женщины Евразии", Омская региональная общественная организация "Центр охраны здоровья и социальной защиты "СИБАЛЬТ", Городская общественная организация "Рязанское историко-просветительское и правозащитное общество "Мемориал" (Рязанский Мемориал), Городская общественная организация "Екатеринбургское общество "МЕМОРИАЛ", Автономная некоммерческая организация "Институт прав человека", Некоммерческая организация "Фонд защиты гласности", Региональное общественное учреждение научно-информационный центр "МЕМОРИАЛ", Союз общественных объединений "Российский исследовательский центр по правам человека", Автономная некоммерческая организация "Дальневосточный центр развития гражданских инициатив и социального партнерства", Общественная организация "Пермский региональный правозащитный центр", Фонд "Гражданское действие", Межрегиональный общественный фонд содействия развитию гражданского общества "ГОЛОС-Урал", Автономная некоммерческая организация "Центр независимых социологических исследований", Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышение квалификации) специалистов "АКАДЕМИЯ ПО ПРАВАМ ЧЕЛОВЕКА", Свердловская региональная общественная организация "Сутяжник", Межрегиональная благотворительная общественная организация "Центр развития некоммерческих организаций", "Частное учреждение в Калининграде по административной поддержке реализации программ и проектов Совета Министров северных стран", Региональная общественная благотворительная организация помощи беженцам и мигрантам "Гражданское содействие", Автономная некоммерческая организация "Центр антикоррупционных исследований и инициатив "Трансперенси Интернешнл-Р", Региональный Фонд "Центр Защиты Прав Средств Массовой Информации", Некоммерческое партнерство "Институт развития прессы - Сибирь", "Частное учреждение в Санкт-Петербурге по административной поддержке реализации программ и проектов Совета Министров Северных Стран", Межрегиональная общественная организация Информационно-просветительский центр "Мемориал", Межрегиональная общественная правозащитная организация "Человек и Закон", Фонд поддержки свободы прессы, Санкт-Петербургская общественная правозащитная организация "Гражданский контроль", Калининградская региональная общественная организация "Правозащитный центр", Региональная общественная организация "Общественная комиссия по сохранению наследия академика Сахарова", Некоммерческое партнерство "Институт региональной прессы", Частное учреждение "Информационное агентство МЕМО. РУ", Фонд "Институт Развития Свободы Информации", Калининградская региональная общественная организация "Экозащита!-Женсовет", Фонд содействия защите прав и свобод граждан "Общественный вердикт", Межрегиональная общественная организация Правозащитный Центр "Мемориал", Евразийская антимонопольная ассоциация.
Иностранные СМИ, выполняющие функции иностранного агента: "Голос Америки", "Idel.Реалии", Кавказ.Реалии, Крым.Реалии, Телеканал Настоящее Время, Татаро-башкирская служба Радио Свобода (Azatliq Radiosi), Радио Свободная Европа/Радио Свобода (PCE/PC), "Сибирь.Реалии", "Фактограф", "Север.Реалии", Общество с ограниченной ответственностью "Радио Свободная Европа/Радио Свобода", Чешское информационное агентство "MEDIUM-ORIENT", Пономарев Лев Александрович, Савицкая Людмила Алексеевна, Маркелов Сергей Евгеньевич, Камалягин Денис Николаевич, Апахончич Дарья Александровна, Юридическое лицо, зарегистрированное в Латвийской Республике, SIA «Medusa Project» (регистрационный номер 40103797863, дата регистрации 10.06.2014), Общество с ограниченной ответственностью «Первое антикоррупционное СМИ», Юридическое лицо, зарегистрированное в Королевстве Нидерландов, Stichting 2 Oktober (регистрационный номер № 69126968), являющееся администратором доменного имени интернет-ресурса «VTimes.io».
Лента новостей
Лента новостей
Новости – Сделано Русскими
Русская планета

Российские учёные выяснили роль случайных процессов в создании 3D генома

Геном
Фото: Wallpaper-mania.com
Геномика является направлением биологии, в которой наши ученые относятся к числу мировых лидеров
Дмитрий Степнов
9 февраля, 2021 13:16
7 мин

Сотрудники биологического и физического факультетов МГУ совместно с коллегами подтвердили, что механизм формирования 3D генома (пространственной организации ДНК) в живых клетках допускает существенные вариации конечного результата, из-за чего пространственная конфигурация генома не может быть точно предсказана на основании только знаний компактизации (упаковки в клеточном ядре) молекулы ДНК.

Работа выполнялась в том числе и на суперкомпьютере МГУ «Ломоносов-2». Она поможет понять природу различных заболеваний, связанных с нарушением координированной работы генов (например?), в том числе онкологических.

Работа опубликована в Nature Communications.

В геномах всех позвоночных животных представлены практически одни и те же гены. С некоторого момента эволюция шла не по пути увеличения числа и разнообразия генов, а по пути усложнения систем, контролирующих их экспрессию. Отличительной особенностью клеток многоклеточных организмов является наличие избыточного (по сравнению с числом генов) количества удаленных регуляторных элементов (энхансеров), стимулирующих работу генов. Возможность использования различных комбинаций энхансеров существенно повышает адаптивный потенциал регуляторной системы, обеспечивая, в частности, возможность отвечать на внешние сигналы (например, гормоны) и осуществлять координацию в работе различных групп генов.

«Важно, что для того, чтобы стимулировать работу гена, регуляторные элементы должны находиться рядом с эти геном в физическом пространстве клеточного ядра что достигается на уровне 3D организации генома посредством выпетливания фрагмента ДНК, разделяющего ген и регуляторный элемент», - рассказал профессор Сергей Владимирович Разин, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий кафедрой молекулярной биологии биологического факультета МГУ

В настоящее время существует много свидетельств того, что пространственная реконфигурация протяженного сегмента ДНК может привести к активации работы одних генов, приблизив их к энхансерам, и подавлению работы других генов, отдалив их от энхансеров или даже приблизив их к репрессированным геномным доменам (гетерохроматину). Такая реконфигурация происходит, в частности, по ходу процесса клеточной дифференцировки, приводящему к возникновению специализированных клеток, составляющих различные ткани. Возможна и «неправильная» реконфигурация, результатом которой будет активация тех генов, которые в данном типе клеток работать не должны, в том числе и онкогенов. По всей видимости, такие события являются достаточно редкими в силу того, что геном разделен на TADs, ограничивающие сферу действия энхансеров.

«Раскрытие механизмов формирования TADs и оценка их стабильности чрезвычайно важны для того, чтобы понять, насколько часто может происходить случайная активация различных генов, в том числе и онкогенов «чужими» энхансерами»», - объяснил профессор МГУ Сергей Разин

Стохастические (случайные) процессы играют важную роль в формировании 3D генома индивидуальных клеток, что допускает существенные вариации конечного результата, в силу чего пространственная конфигурация генома не может быть точно предсказана на основании знаний об исходной структуре хроматиновой фибриллы. Это имеет важное значение для раскрытия причин возникновения различных, в том числе онкологических заболеваний, связанных с нарушением координированной работы генов, так как на уровне 3D организации генома устанавливаются функционально значимые контакты между промоторами генов и удаленными регулярными элементами.

Учёные МГУ в составе международного коллектива исследовали геном дрозофилы, который, как и геномы млекопитающих, разделен на топологически ассоциированные домены (TAD), которые, как было показано в ряде исследований, являются структурно-функциональными блоками генома. В силу того, что в биохимических исследованиях предметом изучения являются, как правило, популяции клеток, оставалось неясным, являются ли TADs реальными структурными блоками хромосомы, локализованными в одинаковых позициях в геномах разных клеток, или возникают как среднее из множества альтернативных паттернов сворачивания хроматина в индивидуальных клетках.

Hi-C анализ индивидуальных клеток (изучение пространственной организации хроматина в ядре клетки, базирующееся на количественной оценке частот контактов между геномными локусами в трёхмерном пространстве) и моделирование на суперкомпьютере МГУ Ломоносов-2 позволили установить, что более 40% границ TADs консервативны, т.е. присутствуют в ядрах разных клеток. Такие границы характеризуются высоким уровнем эпигенетических меток, типичных для транскрипционно-активных частей генома.

Моделирование трехмерной структуры хроматиновой фибриллы позволило обосновать предположения о факторах, играющих ключевую роль в организации хроматина, и получить важную информацию о его упаковке. Было установлено, что сворачивание хроматина внутри TADs лучше всего описывается моделью случайного блуждания, тогда как на более длинных дистанциях укладка хроматиновой фибриллы имеет фрактальный характер.

В различных клетках была отмечена заметная вариативность в паттернах пространственных контактов либо между активными локусами генома, либо между областями, связанными с репрессорными комплексами Polycom (PcG). Это указывает на существенный вклад стохастических процессов в формирование 3D-генома Drosophila в тех пределах, которые определяются существованием консервативных границ TADs. Чаще всего контактируют друг с другом участки генома, расположенные внутри одного TAD, в силу чего присутствующие в TAD энхансеры активируют только гены, находящиеся в том же TAD. Если участки между ТАД повреждаются или удаляются, то это может привести к тому, что энхансеры могут активировать гены другого домена, что может стать причиной возникновения тяжелых заболеваний, таких как рак, нарушения формирования половых признаков и нарушений развития эмбриона.

«3D геномика является одним из тех направлений в экспериментальной биологии, в которой отечественные ученые относятся к числу мировых лидеров. Также важно отметить, что работы по 3D геномике являются мультидисциплинарными. В представленной здесь работе важную роль играло сотрудничество молекулярных биологов из МГУ и Института биологии гена РАН с биоинформатиками из Сколково и физиками с физического факультета МГУ», - добавил Сергей Разин.

Поделиться
поддержать проект
Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе
Маленькая чашка кофе
cup
200 ₽
Средняя чашка кофе
cup
300 ₽
Большая чашка кофе
cup
500 ₽
Большая чашка кофе и что-то вкусное
cup
900 ₽
Нажимая на кнопку «Поддержать», я принимаю пользовательское соглашение, политику конфиденциальности и подтверждаю свое гражданство РФ
Кто может поддержать проект?
Поддержать проект могут только граждане России. Поддержка осуществляется только в рублях. В соответствии с требованием закона.
7 мин
Лень сёрфить новости? Подпишись и БУДЬ В КУРСЕ