Спустя 20 лет после расшифровки генома: раскрыта его 4D-структура

Чуть более двадцати лет назад завершился международный проект по чтению генома человека. Сейчас исследователи переходят от плоского представления ДНК к динамическому. Участники инициативы «4D-нуклеом» представили новую карту, которая описывает генетический материал как объемную и меняющуюся во времени структуру. Как отмечает журнал Nature, прежние результаты можно было сравнить со статичным планом, тогда как нынешняя работа напоминает развернутую модель, в которой видны движения и взаимосвязи элементов.

Ранее геном в основном рассматривали как непрерывную строку кода из четырех типов оснований, своеобразный перечень компонентов. Такой подход стал основой для развития персонализированной медицины, но со временем было показано, что он не отражает реальное устройство ДНК в клетке. В ядре молекула ДНК плотно упакована, образует петли и сложные трехмерные структуры. От того, где именно в этом пространстве располагаются гены и какие участки соприкасаются друг с другом, зависит их активность, развитие тканей и формирование патологий.

С помощью современных методов визуализации и компьютерного моделирования ученые исследовали эмбриональные стволовые клетки и фибробласты — клетки соединительной ткани, участвующие в формировании органов. По результатам анализа был создан каталог с более чем 140 000 петельных взаимодействий для каждого типа клеток. Профессор Фэн Юэ из Северо-Западного университета пояснил, что знание того, как геном складывается и перестраивается в трех измерениях, необходимо для понимания того, как функционируют клетки.

По данным авторов работы, новая модель важна прежде всего для медицины, включая лечение рака, который в течение жизни диагностируют примерно у четырех из десяти человек. Ожидается, что понимание влияния генетических вариантов в пространстве и во времени поможет точнее оценивать риск заболеваний. Исследователи полагают, что детальное изучение трехмерной структуры генома позволит разрабатывать препараты с более прицельным действием, в том числе для терапии лейкемии и опухолей мозга.

Читайте также:

• Эксперт рассказала, кто в РФ сможет выйти на пенсию в 2026 году
• Банкам начнут увеличивать штрафы за нарушение прав потребителей финансовых услуг
• Как проверить штраф по УИН в онлайн формате и не пропустить срок оплаты
• Штрафы за выход на тонкий лёд могут ввести в регионе России
• Когда придет пенсия в январе 2026 года: график выплат опубликован