Ученые MIT обнаружили скрытые 3D-петли генома, которые сохраняются при делении клеток

Ученые MIT совершили прорывное открытие, обнаружив, что трехмерная структура генома не исчезает полностью во время митоза (клеточного деления), как считалось ранее. С помощью высокоточного метода Region-Capture Micro-C исследователи выявили, что микроотделения — крошечные петли ДНК, соединяющие регуляторные элементы с генами, — не только сохраняются, но и усиливаются по мере конденсации хромосом. Это позволяет клеткам «запоминать» генетические взаимодействия и восстанавливать их после деления.

Открытие было сделано с использованием инновационной технологии RC-MC, обеспечивающей в 1000 раз более высокое разрешение по сравнению с традиционными методами. Исследователи обнаружили, что в то время как крупные структурные элементы генома (A/B компартменты и TADs) действительно исчезают во время митоза, микроотделения остаются стабильными. Более того, конденсация хромосом сближает энхансеры и промоторы, усиливая образование этих петель и объясняя ранее наблюдаемый всплеск транскрипционной активности в конце митоза.

Это открытие фундаментально меняет понимание клеточного деления, показывая, что митоз не является полным «обнулением» геномной структуры. Сохранение микроотделений может объяснять, как клетки поддерживают стабильность генной регуляции через поколения. Исследование открывает новые направления для изучения того, как клетки выбирают, какие петли сохранять после деления, и как физические характеристики клетки влияют на организацию генома.