Теперь, когда ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California – San Diego, UCSD) открыли новый компонент нашего основного генетического материала, потребуется, вероятно, некоторая переработка… классических учебников биологии.

Естественное состояние ДНК в клетке – хроматин – состоит из нуклеосом. Нуклеосомы – основные повторяющиеся единицы хроматина. Под мощным микроскопом они выглядят как нанизанные на нитку бусины. Но биологи из UCSD сообщают об открытии новой частицы хроматина – находящейся «на полпути» между ДНК и нуклеосомой. И хотя выглядит она как нуклеосома, исследователи уверены, что это совершенно самостоятельная частица.

Нуклеосома ли это?
(Атомно-силовая микроскопия)
(Credit: James Kadonaga, UCSD)

«Эту новую частицу можно рассматривать в качестве предшественника нуклеосомы», – объясняет профессор биологи UCSD Джеймс Кадонага (James Kadonaga), возглавлявший исследовательскую группу и назвавший частицу «пренуклеосомой». «Полученные нами данные свидетельствуют о том, что наши взгляды на хроматин нуждаются в пересмотре. Вероятно, пренуклеосома играет важную роль в том, как копируется и используется наш генетический материал».

По словам биологов, несмотря на то, что под микроскопом пренуклеосома и выглядят как нуклеосома, биохимические тесты показали, что на самом деле она занимает промежуточное положение между ДНК и нуклеосомой.

Превращение пренуклеосом в нуклеосомы происходит с помощью моторного белка, использующего энергию молекулы АТФ.

«Открытие пренуклеосомы предполагает, что большая часть хроматина, который, как считалось, состоит только из нуклеосом, может быть смесью нуклеосом и пренуклеосом», – продолжает профессор Кадонага. «Таким образом, оно может стать началом революции в нашем понимании того, что такое хроматин».

Механизм сборки хроматина согласно новым
представлениям – с учетом образования пренуклеосом.
(Рис. cell.com)

«Упаковка ДНК с помощью гистоновых белков с образованием хроматина помогает стабилизировать хромосомы и играет важную роль в регуляции активности генов и репликации ДНК»,– комментирует открытие Энтони Картер (Anthony Carter), курирующий гранты на исследование хроматина в Национальном институте общих медицинских наук (National Institute of General Medical Sciences) США, финансировавшем эту работу. «Открытие промежуточного ДНК-гистонового комплекса дает новые интригующие представления о природе хроматина и может помочь нам лучше понять, как он влияет на эти ключевые клеточные процессы».

Аннотация в статье Identification of a Rapidly Formed Nonnucleosomal Histone-DNA Intermediate that Is Converted into Chromatin by ACF