Більше, ніж очікувалося. Вчені вперше виміряли точну масу хромосоми людини

Використовуючи потужний прискорювальний комплекс Diamond Light Source, джерело синхротронного випромінювання третього покоління в графстві Оксфордшир, Великобританія, фізики змогли визначити окремі маси всіх 46 хромосом в клітинах людини, повідомляє Sciencealert

Маси хромосом виявилися значно вище очікуваних — приблизно у 20 разів більше, ніж ДНК, що міститься в них — імовірно, відображаючи додаткову масу інших невідомих елементів всередині хромосом, які ще належить виявити, кажуть вчені.

"Масу ДНК ми знаємо, але ми вперше змогли точно виміряти маси хромосом, які включають цю ДНК", — говорить біофізик Ян Робінсон з лондонського університету.

"Наші виміри показують, що 46 хромосом в кожній з наших клітин важать 242 пікограми (трильйонні частки грама). Це важче, ніж ми очікували, і вказує на незрозумілу надлишкову масу хромосом".

Хромосоми — це маленькі ниткоподібні набори ДНК, які можна знайти в ядрах клітин живих організмів. Кожна хромосома містить одну молекулу ДНК, яка, зі свого боку, містить генетичні інструкції для розвитку і життя цього організму.

У людини 23 пари хромосом, що являють 22 пари пронумерованих хромосом (аутосом) і одну пару статевих хромосом.

Хромосоми утримують внутрішню ДНК від розпаду, допомагаючи підтримувати її структуру в процесі реплікації клітин.

Хромосоми вперше виявили 19 столітті, і відтоді вчені багато дізналися про їх ролі у підтримці функціональності живих організмів. Але багато чого ще не відомо про хромосоми. Вчені використовували метод, званий жорсткою рентгенівською птихографією, щоб дослідити їх зсередини.

Метод включає в себе використання прискорювача частинок, званого синхротроном, для отримання потужного пучка рентгенівських променів. Коли ці рентгенівські промені проходять через хромосоми, їх переломлення створює інтерференційну картину, яку вчені можуть використовувати для створення тривимірної реконструкції хромосоми з високою роздільною здатністю.

Дослідники візуалізували лейкоцити людини в метафазі (фаза клітинного циклу, в якій хромосоми конденсуються) і безпосередньо перед клітинним поділом, коли 46 хромосом всередині кожної клітини щільно уклали ДНК всередині.

Використовуючи цей метод, учені змогли визначити кількість електронів або електронну щільність в хромосомі. Маса електронів добре відома. Фактично, маса спокою електронів — це одна з фундаментальних фізичних констант. Таким чином, дослідницька група змогла використовувати ці дані для розрахунку маси хромосоми.

Нагадуємо, що вчені вперше отримали найчіткіші зображення атомів.