Автор: AZoNano

Репликация ДНК является процессом, имеющим критически важное значение для клетки, и должна быть точно скоординирована, чтобы гарантировать, что геномная информация дублируется один и только один раз в течение каждого клеточного цикла. Используя технологию сверхразрешения, команда под руководством Сиднейского технологического университета непосредственно визуализировала процесс репликации ДНК в отдельных клетках человека.

Это первая количественная характеристика на сегодняшний день пространственно-временной организации, морфологии и эпигенетических сигнатур in situ отдельных очагов репликации (RFi) в отдельных клетках человека на наноуровне.

Результаты исследования, опубликованные в PNAS ( Труды Национальной академии наук ), дают новое понимание плохо изученной области репликации ДНК, а именно, как сайты репликации происхождения выбран из тысячи возможных сайтов.

Ведущий автор исследования, биофизик доктор Питер Су из Института биомедицинских материалов и устройств UTS (IBMD), объясняет, что известно, что репликация ДНК инициируется во многих местах вдоль хромосом.

«Они известны как источники репликации, которые группируются в тысячи доменов репликации (RD) по всему геному, которые, в свою очередь, группируются в ядре клетки как RFi» – говорит он.

«Такая организация критически важна для клетки, но то, как источники репликации выбираются в пределах отдельных RD, остается недостаточно понятным, и неясно, активируются ли источники случайно или предпочтительно вблизи определенных характеристик хроматина» говорит. Хроматин помогает упаковывать материал ДНК вместе, чтобы он мог эффективно помещаться в ядре клетки а, таким образом защищая ДНК от повреждения.

Сотрудничество с учеными из Пекинского университета и Национального университета Сингапура выявило отчетливую динамику распространения репликации, которая меняет направленность в S-фазе клеточного цикла и уменьшается после нокдауна CTCF, ключевого регулятора 3D-геномной архитектуры .

Исследователи говорят, что вместе с имитацией и биоинформатическим анализом эти результаты указывают на модель, в которой репликация преимущественно активируется на CTCF-организованных петлевых структурах хроматина, и предлагают неслучайный механизм отбора для активации репликации в суб-RD уровень.

Д-р. Су сказал: «Наши результаты проливают критический взгляд на роль, которую играет локальная эпигенетическая среда в координации репликации ДНК по всему геному, и могут иметь широкое значение для нашего понимания того, как многомасштабная архитектура хроматина контролирует организацию и динамику разнообразные внутриядерные процессы в пространстве и времени. "

Источник : https://www.uts.edu.au/