Так, чтобы "взвесить" хромосомы, ученые использовали когерентное рентгеновское излучение, доступное на новейших синхротронных источниках. В итоге вес 46 хромосом оказался больше, чем ожидалось.

К теме Хромосомы выглядят не так, как все думали: новое изображение

Чтобы измерить массу хромосом, исследователи использовали ускорительный комплекс Diamond Light Source. Это источник синхротронного излучения третьего поколения, расположенном в графстве Оксфордшир.

Сначала группа ученых определила количество электронов во всех 46 хромосомах человека (23 пары) – главных структурно-функциональных элементах клеточного ядра, которые несут гены, расположенные в линейном порядке и ответственные за хранение и воспроизведение генетической информации.

Как оказалось, эти структуры примерно в 20 раз тяжелее размещенных в них четырех копий 3,5 миллиарда пар оснований ДНК. Все потому, что хромосомы состоят также и из белков, которые выполняют разные и очень важные функции.

Как проводилось исследование

  • Метод, который использовали ученые, называется рентгеновской птихографией. Это сканирующая техника получения изображений объектов, размеры которых значительно превышают поперечные размеры фокального пятна (электронов, рентгеновского излучения) на образце. Для создания высокочувствительной трехмерной реконструкции она содержит сшивание дифракционных картин, которые возникают при прохождении рентгеновского луча через хромосомы.
  • Луч Diamond Light Source был в миллиарды раз ярче Солнца: очень большое количество фотонов проходило через него в конкретный момент времени. Именно так ученые достигли высокого разрешения изображения.
  • Хромосомы были изображены в метафазе – перед разделением на 2 дочерние клетки.

Ученые занимаются изучением хромосом уже 130 лет, но части этих сложных структур все еще малоизученные. Мы впервые смогли точно определить их массу,
– рассказал старший автор исследования профессор Ян Робинсон.

Так сколько весят хромосомы?

Во время измерения оказалось, что 46 хромосом в каждой клетки человека весят 242 пикограмма (триллионные доли грамма).

Это тяжелее, чем мы ожидали, и, вероятно, указывает на непонятную избыточную массу хромосом,
– добавил Робинсон.