Археи искажают свою ДНК экстремальными способами
Ученые недавно обнаружили очень интересное явление — оказывается, одноклеточные архейские микробы «упаковывают» свою ДНК в гибкие спирали, которые расширяются и растягиваются так же хорошо и быстро, как, например, пружинка. Удивительным считается то, что такой вид молекулярной «гимнастики» ранее никогда не наблюдался у других организмов. Предполагается, он может представлять собой возможность для архей получить легкий доступ к своему генетическому материалу. Некоторые из наблюдаемых структур ДНК действительно выглядят неестественными и даже жутко искаженными, но на самом деле все это является для археи очень даже естественным.
Все мы знаем, что ДНК хранит в себе огромный объем генетической информации всего лишь в очень тонкой и хрупкой нити нуклеиновых кислот. Генетический материал может быть прочитан, разделен на две части и воспроизведен без путаницы и разрывов, оставаясь при этом заключенным в невероятно маленьком отсеке. А археи — это микробы, которые под микроскопом напоминают бактерии, но от них совершенно отличаются тем, что могут обвивать свою ДНК вокруг небольших белков, называемых гистонами. Этот процесс поразительно похож на то, как растения, животные и грибы сгибают и сворачивают свои собственные геномы в компактные дискообразные единицы, известные как нуклеосомы.
Ранее никто из ученых не знал, как эти структуры выглядели в археях, или как микробы получили доступ к своей скрученной ДНК. Однако, используя компьютерное моделирование и эксперименты с электронной микроскопией на генетическом материале Methanothermus fervidus, теплолюбивого вида архей, исследователи смогли обнаружить, что формы ДНК этих микроорганизмов ловко открывались и закрывались, словно «раскладушка». Микробы-археи могут мгновенно искажать свою ДНК, чтобы включать и выключать нужные гены, позволяя белкам читать их в то время, когда пружины-спирали открываются, и также эффективно отрезать к ним доступ, когда пружины закрываются.
Ученые в будущем хотят взглянуть и на других странных архей, живущих в экстремальных условиях, чтобы удостовериться, являются ли эти сгибающиеся ДНК-пружинки распространенным среди архей явлением, или же для упаковки своих ДНК другие микроорганизмы изобрели какие-то иные решения.
