Российские ученые создали 3D-карту генома кишечной палочки

Российские ученые из МГУ, совместно с коллегами, впервые в мире создали ультраточную карту трехмерной структуры генома кишечной палочки (Escherichia coli). Это важное открытие открывает новые горизонты в молекулярной биологии и может стать прорывом в медицине.

Долгое время исследования трехмерной организации генома фокусировались на сложных организмах, таких как человек, но у бактерий связь между пространственной организацией ДНК и регуляцией генов оставалась неясной. Новый метод, адаптированный для бактерий, позволил составить 3D-карту с рекордным разрешением, что дает ученым уникальные возможности для дальнейших исследований.

При помощи метода Микро-С, который обычно используется для более сложных организмов, ученые смогли проследить взаимодействие участков ДНК на расстоянии всего 10 пар нуклеотидов. Это позволило открыть новые структуры, такие как "шпильки" и их скопления, которые оказывают влияние на активность генов.

Шпильки, по сути, отключают гены, передаваемые бактериями через горизонтальный перенос. Контакты между шпильками сближают участки хромосомы, что способствует передаче генов. Интересно, что вытеснение белков, поддерживающих шпильки, активирует эти гены и приводит к их дальнейшему функционированию.

Также было установлено, что в определенных областях генома формируются домены, где происходят активные процессы синтеза РНК. Эти области взаимодействуют с РНК-полимеразой, что способствует более эффективному запуску генов.

Результаты исследования могут сыграть ключевую роль в понимании процессов передачи генов, включая гены устойчивости к антибиотикам. Это открытие дает надежду на разработку новых методов борьбы с бактериальной устойчивостью.