Наблюдение за поведением хромосом во время клеточного деления показало, что, вопреки бытующим представлениям, наибольшая степень конденсации хромосом наблюдается не во время их расхождения к полюсам делящейся клетки, а после этого.

Хромосомы конденсируются в особенно плотные структуры в ходе деления клетки
Для изучения деления клетки использовался лазерный сканирующий микроскоп

В 46 хромосомах человеческой клетки упаковано около 1,8 метра нитей ДНК. Во время деления клетки должно произойти точное копирование и равноценное распределение хромосом между двумя дочерними клетками. Манипуляции с таким большим количеством генетического материала невозможны без дополнительного уплотнения и укорочения хромосом. Процесс их конденсации начинается в период подготовки клетки к делению. Хромосомы продолжают постепенно укорачиваться вплоть до момента расхождения копий и их миграции к разным полюсам клетки. Традиционно считалось, что именно в этот момент достигается максимальный уровень конденсации, а после расхождения хромосомы начинают постепенно частично «разматываться».

Группе европейских ученых под руководством Яна Элленберга (Jan Ellenberg) впервые удалось проследить за конденсацией хромосом на протяжении всего процесса деления клеток млекопитающих и выявили новую, ранее неизвестную закономерность.

Оказалось, что хромосомы продолжают конденсироваться и после расхождения к полюсам клетки и наименьшая длина достигается в момент физического разделения тела клетки надвое, что исключает попадание длинных нитей ДНК в плоскость деления и их механическое повреждение. Авторы считают, что такая «суперконденсация» является также своего рода страховочным механизмом, способствующим расхождению хромосом, по той или иной причине «застрявших» в плоскости деления.

Ученые установили также, что одним из ключевых звеньев механизма конденсации является фермент авроракиназа. Блокирование ее активности предотвращало конденсацию хромосом на конечных стадиях клеточного деления, что, в свою очередь, повышало частоту возникновения дефектов ДНК.

Теперь исследователи намерены установить точные молекулярные механизмы «суперконденсации» хромосом. Это знание поможет лучше понять механизм клеточного деления в целом и факторы риска, ассоциированные с нарушениями расхождения хромосом и их последствиями.

Читайте также об обнаружении самого «лаконичного» генома: «Геном-чемпион» и о недавнем достижении генных инженеров — внедрении в хромосомы мыши генов, улучшающих зрение: «Видимость отличная.

«Коммерческая биотехнология»