Учени измериха масата на човешката хромозома за първи път

Човешките хромозоми са рентгенови в изследването. (Bhartiya et al., Chromosome Research, 2021)

За първи път учените успяха да измерят точно масата на човешката хромозома.

Използвайки мощен източник на рентгенови лъчи в националното научно съоръжение за синхротрон на Обединеното кралство, Diamond Light Source, физиците успяха да определят индивидуалните маси на всички 46 хромозоми в човешките клетки.

Установено е, че масите са значително по-високи от очакваното - около 20 пъти по-високи от съдържащата се в тях ДНК - вероятно отразявайки допълнителната маса от други неизвестни елементи в хромозомите, които тепърва ще открием, предполагат изследователите.

„Масата на ДНК, която знаем от проекта за човешкия геном, но това е първият път, когато успяхме да измерим прецизно масите на хромозомите, които включват тази ДНК“, каза биофизикът Иън Робинсън на Университетския колеж в Лондон.

„Нашето измерване предполага, че 46-те хромозоми във всяка от нашите клетки тежат 242 пикограма (трилионни от грама). Това е по-тежко, отколкото бихме очаквали, и ако бъде репликирано, сочи към необяснима излишна маса в хромозомите.

Хромозомите са малки нишковидни пакети от ДНК, които могат да бъдат намерени в клетъчните ядра на живите организми. Всяка хромозома съдържа една молекула ДНК, която от своя страна съдържа генетичните инструкции за развитието и живота на този организъм.

Хората имат 23 двойки хромозоми, представляващи 22 двойки номерирани хромозоми ( автозоми ) и една двойка полови хромозоми.

Хромозомите предпазват ДНК вътре от разпадане, като помагат да се поддържа нейната структура по време на процеса на клетъчна репликация.

Хромозомите са открити за първи път през 19-ти век и оттогава учените са научили много за ролята им в поддържането на функционалността на живите организми. Има обаче много неща, които все още не разбираме. В този случай учените са използвали техника, наречена твърд рентгенов лъч птихография да изследвам вътре в тях.

Това включва използването на вид ускорител на частици, наречен синхротрон, за производство на мощен лъч рентгенови лъчи. Когато тези рентгенови лъчи преминават през хромозомите, тяхната дифракция създава интерферентен модел, който учените могат да използват, за да създадат 3D реконструкция с висока разделителна способност на тази хромозома.

Изследователите заснеха човешки бели кръвни клетки на метафаза (фаза в клетъчния цикъл, в която хромозомите се кондензират) и непосредствено преди клетъчното делене, когато 46-те хромозоми във всяка клетка са плътно пакетирали ДНК вътре.

Използвайки тази техника, изследователите успяха да определят броя на електроните или електронната плътност в хромозомата. Масата на електроните е добре известна; всъщност, маса на покой на електроните е една от основните физични константи. И така, изследователският екип успя да използва това, за да изчисли масата на хромозомата.

Не е напълно ясно на какво може да се дължи неочакваната маса, открита от изследователите, но прозренията тук могат да имат неописуема полза за науката, като ни помогнат да разберем по-добре как функционират телата ни и защо нещата понякога се объркват.

„По-доброто разбиране на хромозомите може да има важни последици за човешкото здраве“, каза биоучен Арчана Бхартия на Университетския колеж в Лондон.

„Огромен брой изследвания на хромозомите се предприемат в медицински лаборатории, за да се диагностицира рак от проби от пациенти. Всякакви подобрения в нашите способности за изобразяване на хромозоми следователно биха били много ценни.

Изследването е публикувано в Хромозомни изследвания .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.