Исследователи Университета сопоставили участки генома с различной генетической активностью с 3D-строением хромосом. Они сравнили крупные районы хромосом в половых и соматических — то есть всех остальных — клетках курицы, и нашли сходства в пространственной укладке их геномной ДНК с различной плотностью генов, кодирующих белки. Информация о связи внешнего вида хромосом с генетической активностью проливает свет на фундаментальные механизмы работы генов в клеточном ядре.
Когда в процессе развития организма клетка приобретает специализацию, например, становится эпителиальной, нервной или половой, архитектура генома тоже меняется, и это влияет на активность генов. Сопоставление половых и соматических клеток помогает лучше понять принципы упаковки генетической информации.
Учёные выделили генетический материал из клеток соединительной ткани курицы, после чего сопоставили полученные последовательности ДНК с укладкой хромосом в ооцитах, обращая внимания на то, какие гены находятся в активных и репрессивных участках. Чтобы различить эти участки, их пометили разными светящимися ДНК-зондами — короткими последовательностями нуклеотидов, которые присоединялись к строго определённым участкам хромосомы. В результате по разнице в свечении исследователи выяснили, что границы активных и репрессивных зон не соответствуют границам хромомеров. Вместо одного крупного неактивного участка биологи наблюдали несколько мелких репрессивных зон на нити ДНК.
Таким образом было установлено, что и в половых, и в соматических клетках участки активного хроматина соответствуют сегментам хромосом, состоящим из мелких «узелков» хромомеров и длинных боковых петель. Участки с крупными «узелками» и короткими петлями соответствуют плотно скрученным репрессивным зонам с низкой плотностью генов и неактивной транскрипцией.
В дальнейшем учёные планируют изучить механизмы формирования отдельных хромомеров, сам механизм гипертранскрипции в ооците и влияние сверхбыстрого синтеза РНК на хромосомах типа ламповых щёток на активность генов.