Новый метод микроскопии, разработанный в Шотландии, показал, что дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представляет собой только половину наших хромосом и что до 47% их структуры представляет собой таинственную мантию, которая окружает «собственный генетический материал». Чтобы расти и восстанавливать изношенные органы, клетки должны делиться. Для того чтобы каждая клетка походила друг на друга, генетическая информация должна быть справедливо разделена на них. Такое деление называется митотическим и отличается от того, в котором образуются сперма и яйцеклетка.
Мы можем наблюдать весь процесс деления в микроскопе, даже то, что происходит в ядре клетки, и как расщепляющее веретено заботится о своих волокнах, чтобы все происходило пятьдесят раз. Хромосомы, которые являются основными субъектами деления, исследуются с 1842 года, когда их открыл швейцарский биолог Карл Вильгельм фон Нагели. Сорок лет спустя немецкий врач Вальтер Флемминг описал их поведение более подробно. Но только с начала двадцатого века, когда генетик Томас Морган экспериментировал с мухами, мы знаем, за что они отвечают и что они несут генетическую информацию.
Хромосомы встречаются в клетке большую часть времени в расслабленном (деспирализованном) состоянии, поэтому мы не увидим их в микроскоп. Мы увидим их только тогда, когда нить ДНК обернута в спираль до того, как клетка разделится, а спираль свернута в структуры более высокого порядка для образования хроматиды. В так называемой метафазе две хроматиды появляются в своем полном великолепии, мы говорим о хромосоме. На ней специалисты описывают концы (теломеры) и более тонкую центральную область центромера.
В течение почти ста лет мы также оценивали, отсутствуют ли какие-либо хромосомы в наших клетках или нет, или они заметно короче, чем обычно. Такая оценка кариотипа была одним из классических методов исследования. Вот почему число результатов, которые присутствуют в медицинских записях, таких как синдром Дауна, синдром Эдвардса, синдром Патау, синдром Тернера, синдром Клайнфелтера, синдром Кри дю Чата, синдром Вольфа-Хиршхорна, синдром ДиГеорга ... то, что хромосомы не круглые, это несколько неточно.
Хотя и в световой, и в электронной микроскопии произошел огромный скачок за последнее столетие, открытие организации их собственных хромосом почти не изменилось. Их тонкая структура оставалась загадкой. До сих пор ученым из Эдинбургского университета теперь удалось разработать методику, которая начинает согласовываться со структурой хромосом.
Они назвали это "3D-CLEM". Это конгломерат двух «вещей» - сканирующего электронного микроскопа и программы для моделирования трехмерных изображений в высоком разрешении.
Указанный виджет (3D-CLEM) можно использовать для определения длины, ширины, поверхности, объема и плотности ДНК в хромосомах. Для своего рода калибровки ученые создали небольшую синтетическую хромосому. Все это теперь позволяет утверждать, что их выводы о всех человеческих хромосомах, которые они протестировали, правдоподобны и что, к сожалению, они не соответствуют нашей многовековой идее конструирования генных носителей.
Шотландцы в своей статье в журнале «Молекулярная клетка» учат своих коллег, которые в университетах или гимназиях преподают мантру о хромосомах почти исключительно из хроматина, этой идее пришло время прощаться. Теперь анализ снимков показал, что материал ДНК вместе с поддерживающими белками, называемый хроматином, составляет только от 53 до 70% от общего количества, которое нам показалось в виде хромосомы. Оставшиеся от 30 до 47% занимает своего рода поверхностный слой, функция которого до сих пор неизвестна.
Может быть, они используются, чтобы разделить клетку на новый дом, чтобы защитить ее от «потертостей», когда клетка прибывает и делит хромосомы на свои места. Команда профессора Билла Эрншоу из Эдинбургской школы биологических наук, скорее всего, не испытывает недостатка в грантах и захочет исследовать массивный слой материала (который не имеет ничего общего с хроматином). Оболочки, в которых вырабатываются хромосомы в наших клетках, будут иметь определенную функцию. Просто потому, что кажется, что каждая из них сделана на заказ.
Существует некоторая связь с некоторыми нарушениями, при которых мы обнаруживаем, что клетки дегенерируют после их деления. Некоторое повреждение может быть вызвано бессознательным существом, которое нанесло удар в оболочку, проткнуло спираль ДНК и вцепилось в неё, и что будет происходить, когда микротрубочки расщепляющегося веретена будут перетаскиваться по хромосомам. Но, может быть, даже существо с его белками (и их генами) невиновно. Там, где мы ищем наследование с передачей ошибочных базовых последовательностей, может быть только обычное механическое повреждение, своего рода «стирание», которое происходит, когда клетка делится на два отдельных субъекта.