Физикам удалось «распутать» теломеры: как это повлияет на долголетие и лечение рака

Публикация: 22.09.2022
Источник Комментарии

Физикам удалось «распутать» теломеры: как это повлияет на долголетие и лечение рака

Физика — не первая научная дисциплина, которая приходит на ум при упоминании ДНК. Однако ученые обнаружили новую структуру ДНК, используя эксперимент, основанный на ее законах.

Что такое теломеры и почему они — ключ к долгой жизни?

Теломеры — это концевые участки хромосом. Они характеризуются тем, что у них отсутствует способность к соединению с другими хромосомами или их фрагментами. По сути, они выполняют защитную функцию. 

Именно поэтому их считают ключом к долгой жизни. Они защищают гены от повреждений, но становятся немного короче каждый раз, когда клетка делится. Если они становятся слишком короткими, клетка погибает. Новое открытие поможет понять старение и болезни.

Рисунок 1: Клетка, хромосома и теломеры. 
Предоставлено: Фьен Лифланг/Лейденский университет

Как «работают» теломеры?

В каждой клетке нашего тела есть хромосомы, которые несут гены. Они определяют характеристики организма, например, внешний вид человека и предрасположенность к некоторым болезням. На концах этих хромосом находятся теломеры, защищающие их от повреждений. Они чем-то напоминают аксельбанты, пластиковые наконечники на конце шнурка.

Длина ДНК между теломерами составляет 2 м, поэтому она должна быть свернута, чтобы поместиться в клетке. Это возможно благодаря тому, что ДНК оборачивается вокруг «пакетов» белков. Вместе ДНК и белки называются нуклеосомами. Они организованы в нечто похожее на бусину, с нуклеосомой, частью свободной (или несвязанной) ДНК, нуклеосомой и так далее.

Рисунок 2: Три разные структуры ДНК. 
Предоставлено: Фьен Лифланг/Лейденский университет

Затем эта нить бисера складывается еще больше. Как это происходит, зависит от длины ДНК между нуклеосомами, «бусинами» на нитке. Уже были известны две структуры, возникающие после складывания. В одном из них две соседние «бусинки» слипаются, а между ними висит свободная ДНК (рис. 2А). Если отрезок ДНК между «бусинами» короче, соседние не успевают склеиться. Затем формируются две стопки рядом друг с другом (рис. 2B).

Что сделали ученые?

В своем исследовании ученые обнаружили другую структуру теломер. Здесь нуклеосомы гораздо ближе друг к другу, поэтому между «бусинами» больше нет свободной ДНК. В конечном итоге это создает одну большую спираль, или спираль ДНК (рис. 2С).

Новую структуру обнаружили с помощью комбинации электронной микроскопии и молекулярно-силовой спектроскопии. В ней один конец ДНК прикреплен к предметному стеклу, а другой — к крошечному магнитному шарику. Набор сильных магнитов над ним разделяет нить с «бусинами». Измерив силу, необходимую для того, чтобы разъединить одну «бусину» с другой, можно больше узнать больше о том, как складывается нить. Затем исследователи из Сингапура использовали электронный микроскоп, чтобы получить более четкое представление о ее структуре.

Что даст новое открытие?

Она, по словам ученых, «святой Грааль молекулярной биологии». Если биологи будут знать структуру молекул, это даст им больше информации о том, как включаются и выключаются гены. А также о том, как ферменты в клетках взаимодействуют с теломерами: например, как они восстанавливают и копируют ДНК.

Открытие новой теломерной структуры улучшит понимание строительных блоков в организме. И это, в свою очередь, в конечном итоге поможет изучить старение и такие болезни, как рак, и разработать лекарства для борьбы с ними.

Читать далее:

Таинственная «голубая слизь» на дне моря поставила ученых в тупик

Разработан генератор для ветряных электростанций без дорогих магнитов

Посмотрите на явление, которое просто невозможно на Марсе


Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
14
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Популярные Статьи

Новое исследование показало, что ореолы темной материи ультрадиффузных галактик очень странные...
26.09.2022
Рынок ИИ в медицине за ближайшие шесть лет вырастет почти в десять раз — с $6,9 млрд до $67 млрд. В...
23.09.2022
19 сентября Европейское космическое агентство опубликовало новый снимок телескопа «Джеймс Уэбб». На...
21.09.2022
Загадка космических лучей давно не дает покоя ученым. Однако новая разработка поможет физикам....
20.09.2022
Почти три десятилетия назад российский космонавт Валерий Поляков установил рекорд, проведя в...
20.09.2022
Раскручивая гайку в невесомости, советский космонавт обнаружил необычный эффект. Она начинала...
16.09.2022
Аномальный квантовый эффект Холла очень полезен для человечества. Но вызвать его не так уж просто....
15.09.2022
У ученых тоже бывают курьезные истории и ошибки, иногда они даже приводят к неожиданным открытиям....
15.09.2022
Используя данные, собранные космическим зондом Solar Orbiter во время последнего сближения со...
14.09.2022
В России кадровый голод ИТ-рынка оценивается в миллион человек. По подсчетам Ассоциации предприятий...
13.09.2022
Одна из основных цель астрономов — найти жизнь за пределами Солнечной системы. Недавно прозвучал...
13.09.2022
В ходе нового исследования физики впервые увидели магноны с помощью простого оптического эффекта....
12.09.2022
Ученые впервые доказали предполагаемое существование вихрей в черных дырах. «Хайтек» рассказывает,...
12.09.2022
От секретного дверного проема до образа ангела и сперматозоидов — необычные снимки с Марса...
09.09.2022
В отчете Организации Объединенных Наций, опубликованном в четверг, утверждается, что...
09.09.2022
Недавно распространившийся компьютерный вирус использует изображение, полученное космическим...
08.09.2022
Большой адронный коллайдер в ЦЕРН вернулся к работе после запланированного на три года технического...
08.09.2022
Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о создании установки для сверхбыстрого...
07.09.2022
В последнее годы с Бетельгейзе происходит много странного, стоит вспомнить ее затмение. Оказалось,...
07.09.2022
Пузыри Ферми — одна из самых необычных структур Млечного Пути. Гигантские волны плазмы,...
06.09.2022
На прошлой неделе было опубликовано первое изображение экзопланеты, расположенной за пределами...
05.09.2022
НАСА назначило на 3 сентября запуск сверхтяжелой ракеты, которая должна стать первым шагом к...
02.09.2022
Сильное взаимодействие определяет фундаментальные свойства материи, связывает кванты в адроны и...
02.09.2022
Метавселенная, виртуальная, дополненная и смешанная реальность — это не только про игры и...
31.08.2022
Почти столетие турбулентность статистически описывают как случайный процесс. Однако впервые ученые...
31.08.2022
Огромный чашеобразный метеоритный кратер в Аризоне, который образовался около 50 000 лет назад,...
31.08.2022
Открытие расширения Вселенной удалось объяснить, добавив в космологическую модель таинственную...
30.08.2022
Фантастические миры и их обитатели будоражат умы людей уже более сотни лет, и технологии,...
30.08.2022
Энергию можно улавливать в виде электрического заряда и тепла, но до сих пор было невозможно...
29.08.2022
В августе 1992 года ученые обнаружили первый объект пояса Койпера. За прошедшие 30 лет их...
29.08.2022
Кембрийский взрыв известен тем, что множество странных и экзотических существ появились именно...
24.08.2022
Международная группа исследователей наконец-то доказала, что медленно вращающиеся черные дыры Керра...
23.08.2022
История происхождения спутников Марса — Фобоса и Деймоса — на протяжении многих лет остается тайной...
23.08.2022
Направляя лазерный импульс Фибоначчи на атомы внутри квантового компьютера, физики создали...
22.08.2022
Тихий океан считается самым большим на Земле. Но на самом деле это лишь след от Панталасса....
22.08.2022
Прошло уже почти 100 лет с тех пор, как астрофизики пришли к консенсусу и признали расширение...
19.08.2022
На прошлой неделе китайские СМИ объявили о завершении строительства первой испытательной линии...
17.08.2022
Экстремальная жара в 2022 году вызвала лесные пожары, засуху и таяние ледников. Однако благодаря ей...
17.08.2022
Для тех, кому всегда хотелось назвать планету, НАСА подготовило такую возможность. «Хайтек»...
16.08.2022
Сноуборд появился благодаря коренным гавайцам, желанию серферов кататься, даже когда нет волн, и...
16.08.2022
После запуска телескопа «Джеймс Уэбб» астрофизики начали объявлять об обнаружении самых далеких и...
16.08.2022
Исследование показало, что темная энергия появляется в результате давления гигантских космических...
12.08.2022
Огромный телескоп Магеллана стал на шаг ближе к тому, чтобы стать самым большим из когда-либо...
11.08.2022
26 июля «Роскосмос» заявил, что Россия покинет Международную космическую станцию после 2024 года и...
10.08.2022
Землеройки переносят новый вирус в Китае. «Хайтек» рассказывает о симптомах и возможной угрозе.
10.08.2022
Социологи из Чикагского университета разработали алгоритм, который может прогнозировать...
10.08.2022
Идею, которая раньше была только гипотезой и частью научной фантастики, теперь можно подтвердить....
09.08.2022
6 августа 2012 года марсоход Curiosity успешно приземлился в кратере Гейла на Марсе. За эти годы он...
08.08.2022
Кризис производства кремния показал, как сильно мы зависим от полупроводников. Нехватка материала,...
06.08.2022
Ученые разработали принципиально новую стратегию создания квантовых компьютеров. «Хайтек»...
05.08.2022
Группа искусственного интеллекта DeepMind раскрыла структуру почти каждого белка, известного науке....
05.08.2022
Автономный миниатюрный робот будет оперировать астронавтов и землян в удаленных регионах. «Хайтек»...
03.08.2022
Изучение и освоение Арктики, развитие Северного морского пути — один из приоритетов России....
03.08.2022
Сетевая система на борту МКС направляет лазерный луч на Землю, чтобы бороться с вырубкой лесов. Это...
02.08.2022
В ходе нового исследования ученые выяснили, что супергены встречаются гораздо чаще, чем считалось...
01.08.2022
Ученые исследовали распределение темной материи на расстоянии в 12 млрд световых лет, и это не...
01.08.2022
В эти выходные, 30 по 31 июля будет сразу три метеорных потока одновременно. Этот небесный...
29.07.2022
Космические агентства отслеживают траекторию полета китайской ракеты, которая, по прогнозам, должна...
29.07.2022
Исследователи рассказали о биолюминесцентных бактериях, которые образуют редкое световое явление:...
29.07.2022
Новаторская швейцарская школа-интернат в сотрудничестве с архитектурной компанией SAGA Space...
28.07.2022