Клетки уплотняют собственную ДНК, когда им не хватает кислорода или питательных веществ

Клеткам, для нормального функционирования, необходим доступ к большей части их ДНК в открытом доступе, таким образом, молекулы, которые считывают генетический код, могут передавать инструкции для дальнейшего синтеза белков. Исследователи обнаружили, когда клеткам не хватает кислорода или питательных веществ, они уплотняют собственную ДНК, что и затрудняет нормальные функции продолжения синтеза белков.

Подобные состояния клеточного голодания на сегодняшний день встречаются при многих распространенных заболеваниях, таких как инфаркт, инсульт и рак. Так утверждают ученые из Института Молекулярной Биологии в городе Майнц, Германия. Вместе с коллегами из других научных центров, они пишут о своем открытии в журнале «Биология генома» и предполагают, что это даст некоторые важные и новые ключи в лечении вышеописанных заболеваний.

Когда человек переносит сердечный приступ при ИБС, либо у него случается острый коронарный синдром или инсульт, это может привести к долгосрочному ущербу. Всё потому, что при таком состоянии ограничен приток крови к сердцу и мозгу, пострадавшие клетки страдают от острой нехватки кислорода и питательных веществ.Это состояние известно как ишемия. Кислородное голодание, или гипоксия, может быть также результатом других болезненных состояний, таких как злокачественные новообразования.

В новом исследовании, ученые обнаружили, что в этих условиях голодания, ДНК в ядрах пораженных клеток резко меняется, она сжимается в плотные пучки. Результатом является то, что считывающие генетическую информацию молекулы не могут получить доступ к генетическому коду, что приводит к полной остановке работы клетки. Когда это происходит с клетками в сердце, это приводит к инфаркту миокарда; когда это происходит в мозгу, это приводит к инсульту мозговой ткани.

Старший автор исследования, доктор Джордж Рид, говорит, что теперь становятся понятны молекулярные механизмы возникновения таких состояний. Другой важной особенностью их работы является использование новой технологии ДНК-зондирования, предназначенной для высокодетализированного осмотра ДНК в клетках на уровне, который никогда не достигался прежде. Новая технология является дельнейшим развитием световой микроскопии со сверхразрешением, которая позволяет исследовать хроматин – конденсированную форму ДНК.