Взаємодія поліфосфатів із ДНК, яка формується за певних концентрацій іонів магнію, відкриває нові перспективи у вивченні архітектури геному та клітинного контролю.
Поліфосфати, “ланцюжки фосфатних сполук, присутні у всіх живих організмах” (Nature Communications, 2024), є універсальними регуляторами клітинних процесів. Їхню здатність утворювати конденсати, тобто безмембранні краплі, зокрема в ділянках нуклеоїда, підтверджено багаторічними дослідженнями. Нове відкриття вказує, що ці структури формуються за ключової участі магнієвих іонів, які стабілізують з’єднання поліфосфатів із ДНК.
Експерименти, виконані за допомогою флуоресцентної мікроскопії та електронної кріотомографії, дозволили науковцям деталізувати механізм взаємодії. Встановлено, що “нитки ДНК прилягають до поверхні поліфосфатних конденсатів”, і цей процес регулюється концентрацією іонів магнію (Lisa Racki, Ashok Deniz, 2024). Надто висока чи низька концентрація магнію руйнує утворення оболонки, тоді як оптимальні умови забезпечують стабільну організацію.
Ці висновки мають важливе значення для розуміння ролі поліфосфатів у компонуванні ДНК та структуризації хроматину. Виявлено, що поліфосфати здатні впливати на розмір та поведінку конденсатів, запобігаючи їхньому злиттю. Відтак, їхня взаємодія з генетичним матеріалом може слугувати ключовим механізмом клітинного регулювання.
Крім фундаментального значення, результати відкривають нові можливості для біоінженерії. Поліфосфатні конденсати можна використовувати як наноконтейнери для доставки ліків, а вплив ДНК на їхню структуру допоможе вдосконалити контрольоване пакування молекул. Подальші дослідження з додаванням білків та інших компонентів розширять знання про молекулярні взаємодії в клітинах і допоможуть створювати інноваційні біомедичні технології.
Схожі новини:
- Вченим вдалося записати дані в існуючу ДНК – Китайські науковці розробили метод зберігання даних у ДНК шляхом метилювання наявних ланцюжків, що може прискорити та здешевити процес запису інформації.
- Епігенетичний тест CheekAge: визначення біологічного віку та прогноз смертності – Науковці створили неінвазивний тест CheekAge, який визначає біологічний вік людини та оцінює ризик смертності на основі аналізу епігенетичних маркерів ДНК зі зразка з внутрішньої сторони щоки.