Sử dụng công nghệ tiên tiến mạnh mẽ, các nhà nghiên cứu tiết lộ lần đầu tiên rằng các cấu trúc 3D thực sự của các sắc thể bị loại bỏ khỏi hình dạng X bị mờ, hơi méo mó mà nhiều người trong chúng ta đã quen thuộc. Họ, trên thực tế, phức tạp và khá đẹp.
Trong một bài báo được xuất bản trực tuyến trong tuần này, các nhà nghiên cứu từ Viện Babraham và Đại học Cambridge ở Anh, và Viện Weizmann ở Israel, mô tả cách thức, với sự trợ giúp của các máy tính mạnh mẽ và trình tự DNA mới nhất, họ đã tạo ra các hình ảnh 3D của nhiễm sắc thể tạo ra hàng nghìn phép đo phân tử của chúng trong các tế bào đơn lẻ.
Tài trợ cho công nghệ mới đến từ Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Công nghệ sinh học và Sinh học (BBSRC), Hội đồng Nghiên cứu Y học (MRC) và Wellcome Trust.
Những hình ảnh mới cho thấy phần lớn thời gian, cấu trúc nhiễm sắc thể có độ phức tạp phong phú và đẹp, và chúng cũng tiết lộ cách mà DNA bên trong chúng gấp lại.
Các hình ảnh 3D mới cho thấy một mặt phức tạp hơn của cấu trúc nhiễm sắc thể. Tín dụng: Tiến sĩ Peret Fraser. Viện Babraham.
Các nhà nghiên cứu nói rằng hình dạng X quen thuộc rất ngắn ngủi trong cuộc sống của nhiễm sắc thể.
Đồng tác giả Tiến sĩ Peter Fraser, thuộc Chương trình Động lực hạt nhân tại Viện Babraham do BBSRC tài trợ, giải thích:
“Hình ảnh của một nhiễm sắc thể, một đốm màu DNA của X, quen thuộc với nhiều người nhưng bức chân dung vi mô này thực sự cho thấy một cấu trúc chỉ xảy ra thoáng qua trong các tế bào – tại một thời điểm khi chúng chỉ sắp sửa thôi.”
Hầu hết các tế bào trong một sinh vật không có nhiễm sắc thể trông giống như hình chữ X vì chúng đã phân chia xong, do dự, thêm rằng:
“Nhiễm sắc thể trong những tế bào này tồn tại ở một dạng rất khác, và cho đến nay, nó đã không thể tạo ra những hình ảnh chính xác về cấu trúc của chúng.”
Những hình ảnh 3D mới cho thấy cấu trúc của nhiễm sắc thể và cách thức DNA của chúng gấp nếp bên trong chúng, được liên kết chặt chẽ với thời gian và cách thức thể hiện gen, có ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, bệnh tật và quá trình lão hóa.
Đây là lần đầu tiên các cấu trúc nhiễm sắc thể được tạo ra dựa trên các phép đo của chúng trong các tế bào đơn. Các nghiên cứu trước đây đã tính toán các phép đo dựa trên mức trung bình từ hàng triệu tế bào.
Tiến sĩ Fraser cho biết những hình ảnh mới này cho phép họ lập bản đồ các gen cụ thể và bắt đầu làm sáng tỏ các nguyên tắc của các chức năng howchromosome trong bộ gen.
Đầu năm nay, các nhà nghiên cứu tại Viện Salk ở Mỹ, đã tiết lộ cách thức các nhiễm sắc thể tổ chức DNA trong quá trình phân chia tế bào bằng cách sử dụng các phân tử, mũ phân tử bảo vệ các đầu của nhiễm sắc thể, như là “neo”.
