Здоровье и медицина

Впервые измерена масса хромосом человека


Используя синхротрон Diamond Light Source, расположенный в Англии, физики впервые смогли определить индивидуальную массу 46 хромосом в клетках человека.

Хромосомы, состоящие из молекулы ДНК и белков, находятся в ядре наших соматических клеток. Они несут наши гены, которые передаются от материнских клеток к дочерним во время деления клеток.

Грубо говоря, хромосомы предотвращают разрушение внутренней ДНК, помогая поддерживать ее структуру в процессе репликации клеток. Со своей стороны, белки (гистоны) выполняют различные функции, от считывания генетического кода до регулирования процессов деления клеток, включая плотную упаковку нитей ДНК (длиной почти три метра) в наших клетках.

Каждая из наших клеток содержит 22 пары гомологичных хромосом и одну пару половых хромосом (всего 23 пары).

Масса хромосомы человека

Хромосомы были впервые обнаружены в 19 веке и с тех пор стали предметом многочисленных исследований, направленных на понимание роли этих структур в живых организмах. Однако некоторые данные все еще ускользают от нас, начиная с их массы, которую можно определить только с помощью самых современных приборов.

В рамках исследования команда физиков из Университетского колледжа Лондона впервые попыталась вычислить его, опираясь на мощный рентгеновский луч, доступный в Diamond Light Source. Этот синхротрон, работающий с 2007 года, расположен в Оксфордшире, Англия.

В частности, когда эти рентгеновские лучи проходили через хромосомы, их дифракция создавала интерференционную картину, которую физики смогли использовать для создания трехмерной реконструкции каждой хромосомы с высоким разрешением.

Для этого исследования они сосредоточились на лейкоцитах (белых кровяных тельцах). Используя этот метод, они смогли определить количество электронов, или электронную плотность, содержащуюся внутри. Поскольку масса электронов известна, команда использовала ее для расчета массы хромосом.

Исследователи обнаружили, что 46 хромосом в каждой из наших клеток весят 242 пикограмма (один пикограмм равен 0,000 000 000 001 грамму), что примерно в 20 раз тяжелее содержащейся в них ДНК. Это больше, чем ожидалось. Таким образом, эти данные позволяют предположить, что внутри наших хромосом могут находиться недостающие компоненты, которые еще предстоит обнаружить. Определение этого факта, конечно, может иметь важные последствия для здоровья человека.

"Большое количество хромосомных исследований проводится в медицинских лабораториях для диагностики рака по образцам пациентов", — отмечает Арчана Бхартия, ведущий автор исследования. "Поэтому любое улучшение нашей способности получать изображения хромосом будет очень ценным".

Подробности исследования опубликованы в журнале Chromosome Research.

Читайте Новая Наука в
Back to top button