Біологія
Біологія

Вчені вперше виміряли масу людських хромосом

Британські дослідники вперше в історії виміряли масу людських хромосом. Експеримент із використанням прискорювача частинок дав змогу отримати зображення 45 людських хромосом у клітині з високою роздільною здатністю і вказати на їхню масу в 242 пікограми. Дослідження детально описане в журналі Chromosome Research.

UCL 

UCL

Для чого це потрібно?

Хромосоми — це структури всередині клітин живих організмів, які вміщують у собі генетичний код. Кожна хромосома складається із однієї дуже довгої молекули ДНК, що слугує свого роду інструкцією до того, як має розвиватися й функціонувати організм. Окрім неї, хромосоми містять білки, що виконують різну функцію, приміром, допомагають компактніше упакувати ДНК, регулюють експресію генів або сприяють розділенню генетичного матеріалу під час поділу клітин. Для кожного виду організму властива унікальна кількість хромосом. У людини це 23 пари в соматичних клітинах, із яких одна пара називається статевими хромосомами. Про існування цих структур науці відомо ще з кінця ХІХ століття, і з того часу надзвичайно розширилися знання про них. Але навіть зараз в деяких аспектах хромосоми залишаються загадковими для науковців. Вчені з Університетського коледжу Лондона та британської наукової установи Diamond Light Source провели дослідження, завдяки якому тепер ми знаємо про хромосоми ще більше.

Яке дослідження вони провели?

Вчені застосували метод рентгенівської птихографії, щоб вперше у світі виміряти масу хромосоми. Процедура відбувалася з використанням установки для прискорення частинок, відомої як синхротрон, Diamond Light Source.

Науковці направили потужний промінь рентгенівського випромінювання через лейкоцити у період метафази клітинного поділу, яка передує розділенню хромосом на дочірні. Утворена внаслідок цього дифракція створює інтерференційний візерунок, що дає змогу створити тривимірну реконструкцію хромосом із високою роздільною здатністю. Завдяки такому підходу вчені визначили кількість та щільність електронів у хромосомах. Позаяк маса електронів добре відома, вони вирахували, яка маса кожної з 46 хромосом людини.

То яка маса хромосом людини?

Розрахунки показують, що набір із 23 пар хромосом у наших клітинах має масу 242 пікограми, трильйонні частки від грама. Число здається безмежно маленьким, але це суттєво більше, ніж очкували відкрити дослідники. Маса ДНК, яка міститься в хромосомі, як показав Проєкт геному людини, у 20 разів менша, ніж у хромосоми. Автори припускають, що існують якісь поки що не відкриті компоненти в хромосомах, які складають значну частину їхньої маси, але результати необхідно перевірити в додаткових дослідженнях. Утім, описана технологія отримання зображення хромосом у цьому дослідженні має велике значення, зважаючи на їхню роль у визначенні людського здоров'я.