Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
26 мая 2015, Источник: МГУ

Российский суперкомпьютер раскрыл тайну укладки ДНК

Суперкомпьютер «Ломоносов», созданный российской компанией «Т-Платформы» для Московского государственного университета (МГУ), обеспечил проведение исследования принципов укладки ДНК. Ученые выполнили моделирование на суперкомпьютере и нашли объяснение форме укладки нитей дезоксирибонуклеиновой кислоты по принципу спагетти.

По словам ученых, в ядре клетки молекула ДНК упаковывается в виде фрактальной глобулы – «комка», в котором не существует узлов, причем структура петель нитей повторяется в крупных и малых масштабах. Если представить, что ДНК – это длинная леска от спиннинга, то, уронив её на пол и потянув за концы, вы без труда распутаете глобулу, так как она состоит из множества свободных петель разного размера. Такой принцип укладки ДНК напоминает брикет лапши «Доширак» и обеспечивает возможность эффективного считывания с нитей информации.

Процесс укладки ДНК протекает под действием ускоренной тепловой диффузии. Аналогичная теория была разработана учеными для звена полимерной цепи, включающей до 250 000 звеньев. Цепь также свернута во фрактальную глобулу. Для исследования явления ученые выполнили моделирование полимерной цепи на суперкомпьютере «Ломоносов» и проанализировали параметры тепловых процессов, происходящих в ней.

В МГУ отмечают, что фрактальную глобулу предсказали ещё в 1988 году физики Александр Гросберг, Сергей Нечаев и Евгений Шахнович. Исследователи назвали её складчатой, однако с переименованием термина его суть не изменилась.  

Компьютерное моделирование позволило виртуально «уложить» хроматиновую цепочку во фрактальную глобулу, отслеживая тепловые процессы, происходящие внутри. Ранее исследователям не удавалось получить достоверные результаты моделирования слишком длинных цепочек, так как процесс их прихода в равновесное состояние занимал слишком много времени, а до этого момента исследование тепловой диффузии является нецелесообразным.

«Ломоносов» показал, что частицы, являющиеся звеньями хроматиновой цепочки, во фрактальной глобуле движутся быстрее, чем в обычной – квадрат теплового смещения растет в степени 0,4, а не в степени 0,25. Вероятно, это и определило выбор метода спагетти в качестве способа укладки ДНК в ядре.

Моделирование на суперкомпьютере «Ломоносов» позволило понять, как именно происходит хранение информации в ДНК и её считывание, а также установить перечень ключевых факторов и процессов, оказывающих на неё влияние. Михаил Тамм, старший научный сотрудник кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ, отмечает: «Мы сумели оценить тепловую динамику, свойственную этому виду укладки. Проведенное нами компьютерное моделирование хорошо подтвердило теоретический результат. С точки зрения динамики нам бы хотелось разобраться с тем, какие там встроенные характерные времена, какие процессы могут происходить просто за счет теплового движения, а что неизбежно требует привлечения активных элементов, ускоряющих работу ДНК».

Читайте также:

Медведеву показали «Ломоносова»

Большой адронный коллайдер поможет найти параллельные вселенные

Онкологов заменит доктор Ватсон

Комментарии
75
Аркадий Павлов
В ответ на комментарий от тот История переписки2
Комментарий удален.Почему?
Так она и в Инете, Рунете и Википедии, похоже что-то у меня со здоровьем, - "Слышу одно, а вижу другое".
СсылкаПожаловаться
Аркадий Павлов
В ответ на комментарий от Бахаке История переписки2
Комментарий удален.Почему?
Батенька, Лига наций субсидируется в основном иностранными государствами, а как вы знаете организации существующие на валюту, есть иностранные агенты ФБР, ЦРУ и АНБ, а посему мы не принимаем их декларацию о коррупции, так как у нас не останется "ценных кадров", а во-вторых, "у нас не ГУЛАГ", - из цитат "Великого кормчего".
СсылкаПожаловаться
Marina Zapalova
В "вас", может быть и вселили, а в "нас" - нет ! К тому же, речь идёт о том, что имеет структурную упаковку, т.е свежую капусту в виде вилка. Что касается меня, то я регулярно
имею дело с такой капустой - варю щи !
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Hi-Tech Mail.Ru
Apple iPhone 6S 32GB
от35 700руб.
Samsung Galaxy A5 (2016)
от17 100руб.
Apple iPhone 7 32GB
от42 890руб.
Apple iPhone SE 64GB
от29 370руб.
Xiaomi Redmi 3S Pro 32GB
от9 750руб.
Samsung Galaxy S7 Edge 32GB
от37 000руб.
Meizu M3 Note 16GB
от9 130руб.
Samsung Galaxy S7 32GB
от32 500руб.
Samsung Galaxy A3 (2016)
от14 000руб.
Apple iPhone 7 128GB
от50 220руб.
Подпишитесь на нас
Новости Hi-Tech Mail.Ru