Hücrelerin içinde paketlenmiş genetik materyal sıvıdan daha katıdır
Biyokimyacılar, DNA’nın keşfinden bu yana yanıtlanmayan temel bir sorunun yanıtlanmasına yardımcı oldular: Kromatin – hücrelerimizin çekirdeğindeki karmaşık DNA ve protein paketi – katı mı yoksa sıvı mı?
İçinde ABD Ulusal Bilim Vakfı-dergide yayınlanan finanse edilen çalışma HücreJeffrey Hansen tarafından yönetilen bir ekip, bir Colorado Eyalet Üniversitesi biyokimyacı ve moleküler biyolog, kromatinin sıvıdan çok katı veya jel gibi davrandığını buldu. Hansen’in ekibi, çalışma için Alberta Üniversitesi onkolog Michael Hendzel ile işbirliği yaptı.
Daha önce bilim adamları, kromatinin ve çekirdeğin diğer elementlerinin sıvı halde çalıştığını varsaydılar. Ekibin kromatinin fiziksel özelliklerine ilişkin yeni içgörüsü, bu fikre meydan okuyor ve genomun nasıl kodlandığı ve kodunun nasıl çözüldüğüne dair daha doğru bir anlayışa yol açabilir.
İnsan genomu veya genetik talimatların tamamı, hücre başına 23 çift kromozom şeklinde yapılandırılmıştır. Tüm kromozomlarımız, yarısı yapısal histon proteinleri ve yarısı DNA olan kromatinden yapılır. DNA, nükleozom adı verilen boncuk benzeri yapılara sahip uzun diziler halinde düzenlenmiştir.
Hücre çekirdeğinin içinde, kromatin lifi, bir kromozoma yoğunlaşmak için kendisiyle etkileşime girer. Kromatin lifi ayrıca kromozomal DNA’nın gen ekspresyonunu ve replikasyonunu destekler. Çekirdeği oluşturan yapılar hakkında bir miktar anlayış olsa da, bu yapıların tam olarak nasıl organize edildiği ve yapıların birbirleriyle tam olarak nasıl etkileşime girdiği tam olarak bilinmemektedir.
Hansen, “Bir maddenin katı mı yoksa sıvı mı olduğu, o maddenin nasıl çalıştığını belirleyen temel bir özelliktir” dedi. “Genomlarımız yoğunlaştırılmış kromatinden yapılmıştır. Yoğunlaştırılmış kromatinin bir katı olduğunu bulmak, genomların hem sağlıkta hem de hastalıkta bilgiyi nasıl depoladığını ve ifade ettiğini düşündüğümüz her yönü etkileyecektir.”
NSF’nin Moleküler ve Hücresel Biyobilimler Bölümü’nde program direktörü olan Karen Cone, “Bu keşif, genomun fiziksel özelliklerinin, yaşamın yapı taşları için talimat kılavuzu olarak kullanımını nasıl etkilediğini anlamak için önemli bir adımdır” diye ekledi.