Геометрия ДНК оказалась значительно сложнее «двойной спирали»

ДНК скручивается не только в известную всем по учебникам биологии двойную спираль — эта макромолекула способна принимать самые фантастические формы, выяснили биологи. Новое исследование представлено в журнале Nature Communications.

Хрестоматийная двойная спираль, которую Джеймс Уотсон и Френсис Крик представили в своей работе по структуре ДНК в 1953 году, соответствует лишь небольшому участку макромолекулы, выяснили авторы нового исследования. «Уотсон и Крик смотрели лишь на один поворот спирали — всего 12 пар оснований нуклеиновых кислот», — отметила соавтор статьи Сара Харрис (Sarah Harris).

Однако ДНК состоит из примерно трех миллиардов пар оснований, и целый метр генетической информации должен уместиться внутри клетки, диаметр которой не превышает десяти микрон. Чтобы втиснуться в ядро клетки, молекула ДНК должна быть точно и тесно скручена.

Чтобы разобраться в этом процессе, ученые воссоздали молекулы ДНК в лаборатории. Поскольку отдельные нити ДНК не скручиваются, исследователям пришлось с большим трудом скручивать и раскручивать спираль, виток за витком, используя короткие круглые фрагменты, состоящие из тысяч пар оснований.