Вто время как темная материя может объяснить загадочную массу в космосе, существует неизвестная материя прямо здесь, на Земле—и она находится в наших хромосомах.
Оказалось, что человеческие хромосомы в 20 раз тяжелее, чем содержащаяся в них ДНК. Что бы ни стояло за этим дополнительным весом, это может объяснить вещи, которые могут выявить генетические мутации и аномалии, которые вызывают врожденные заболевания и повреждение ДНК, превращающее клетки в раковые, когда они больше не могут излечить себя. Это намного больше, чем когда-либо могла себе представить исследовательская группа, которая открыла это, включая физика Иэна Робинсона из Университетского колледжа в Лондоне.
БОЛЬШЕ ДНК
Реконструкция ДНК каменного человека может хранить 10 триллионов гигабайт данных.
- Это может быть дополнительная ДНК, не входящая в последовательность генома, как ДНК-спутник. Это может быть гораздо больше белков, чем те, о которых мы знаем”, - сказал Робинсон . “Это также могут быть скучные вещи, такие как соль и вода, но вряд ли так много.”
То, что Робинсон , который был соавтором исследования , недавно опубликованного в журнале Chromosome Research, и его команда выяснили, может в конечном итоге внести свой вклад в проект "Геном человека", который выявил массу молекул ДНК внутри хромосом. Что еще не было решено, так это вес самих хромосом, которые настолько невероятно сложны, что многие вещи о них продолжают ускользать от нас. Итак, как вы взвешиваете что-то микроскопическое, с таким же микроскопическим весом, и получаете представление о его общей массе? Рентген.
Рентгеновская психография технически не взвешивает хромосомы. Что он может сделать, так это создать модели, которые позволят ученым определить их массу или, по крайней мере, приблизиться к ней, объединив рентгеновскую микроскопию с более совершенной когерентной дифракционной визуализацией (CDI). Это приводит к тому, что рентгеновские лучи дифракируют или рассеиваются, проходя через узкие пространства, и более длинные волны света (например, инфракрасные) дифракируются под меньшим углом, чем более короткие волны (например, УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЕ). Облучение хромосом рентгеновскими лучами создает модели, по которым можно определить общую массу.
метафаза
“Ptychography-это обычно 2D-метод, и именно так мы его использовали”, - сказал Робинсон. -Когда рентгеновские лучи проходят через образец, они сдвигаются по фазе на измеримую величину, и мы использовали эту величину, чтобы измерить, сколько электронов находится в каждой хромосоме. Это говорило нам о массе.”
Весь набор хромосом весит 242 триллионные доли грамма. Это не кажется вам тяжелым, пока вы не поймете, что вес только ДНК в этих хромосомах значительно ниже. Человеческая ДНК имеет 46 хромосом в каждой нити, то есть 23 пары в каждой клетке, и одна нить имеет длину около шести с половиной футов. Кажется почти невозможным втиснуться в камеру. Вот тут-то и вступают в игру белки. Если генетически связанная функция необходима, есть вероятность, что для этого есть белок, и специализированные белки сжимают ДНК, пока она не может поместиться внутри клетки.
Все это должно быть продублировано во время митоза, типа клеточного деления, которое, по сути, клонирует клетки. Хромосомы были визуализированы во время метафазы, чтобы захватить их в нужное время, чтобы создать ptychographic модель, которая выдала бы их вес. Метафаза-это третья стадия митоза, на которой ДНК из ядра родительской клетки, которая была продублирована ранее, теперь разделяется на две клетки, на которые делится родительская. Это 3,5 миллиарда пар ДНК.
Остается так много неизвестных, от того, что это за дополнительная масса, до того, почему ее так много, и что она на самом деле делает для ДНК, если вообще что-то делает. Эти вопросы еще некоторое время будут мучить ученых.
“Что касается того, какие идеи о человеческой ДНК мы могли бы получить, когда личность таинственного лишнего веса будет осознана”, - сказал он. - Все, что я могу сказать на данный момент, это то, что жизнь, по-видимому, сложнее, чем мы думаем.”