Сотрудничая с сотрудниками в Испании, японии и Австралии, исследователи во главе с Луисом Серрано, преподавателем изучения ICREA и фаворитом Дизайна Биологической лаборатории Совокупностей в Центре Геномного Регулирования, сосредоточили внимание на организации ДНК в организме с весьма небольшим геномом – Микоплазма вредоносной бактерии пневмонии pneumoniae. Его круглая хромосома в пять раз меньше, чем та из более громадных бактерий, таких как жук пищеварительного тракта E. coli.Используя технику именующиеся ИКОТА, которая показывает сотрудничества между различными кусками ДНК, исследователи создали трехмерную ‘карту’ хромосомы Микоплазмы.
Они тогда использовали микроскопию суперрезолюции, чтобы доказать, что эта машинно-генерируемая карта совпала с настоящей организацией хромосомы в бактериальных клетках.В частности, команда CRG, которая учитывалась с экспертными знаниями в Микоплазме из лаборатории Серрано и сотрудничества преподавателя изучения ICREA Марка Марти-Ренома в CNAG-CRG, осознала, что круглая хромосома Микоплазмы последовательно организуется тот же самый путь во всех клетках с регионом, названным Происхождением (где ДНК, копирующая, начинается) в одном конце и середине хромосомы структуры, расположенной в противоположном финише. Это – подобная договоренность к тому замеченному в некоторых вторых больших бактериальных разновидностях.
Ученые также использовали метод ИКОТЫ, чтобы изучить более подробные образцы организации в геноме Микоплазмы. на данный момент ученые во всем мире изучили организацию хромосом в клетках от разновидностей в пределах от более громадных бактерий человеку.
Упорядочивающее Новое поколение дало учёным ‘просматривать’ последовательность ДНК любого генома, но это не показывает, как генетической информацией руководят и организуют в переполненной и шумной биологической окружающей среде в клетке. на данный момент, новые инструменты показали сложные организационные структуры в геномах огромных организмов с определенными областями хромосом, сгруппированных совместно, чтобы организовать области, каковые содержат гены, каковые включены или прочь совместно.Но считалось, что эти области не будут найдены в Микоплазме, по обстоятельству того, что ее геном таковой мелкий, и это только делает приблизительно 20 различных связывающих белков ДНК серьёзными за организацию хромосомы, в случае если сравнивать с сотнями сделанного вторыми бактериальными разновидностями.
Интригующе, команда CRG нашла, что помимо этого маленькая хромосома Микоплазмы организована в хорошие структурные области, любой содержащий гены, каковые также включены или отключены скоординированным способом.Мари Трассарт, ведущий создатель на бумаге, сказала: «Изучение бактерий с таким небольшим геномом было огромной технической проблемой, в особенности по обстоятельству того, что мы использовали микроскопию суперрезолюции, и нам потребовались пять лет, чтобы закончить проект. Мы подозревали, что у генома Микоплазмы имела возможность бы быть подобная полная организация вторым бактериям, но мы были полностью поражены найти, что он был также организован в области, каковые вероятно рассмотреть как регулирующие отделения организации хроматина и что мы узнали ранее неизвестный слой регуляции генов.
Это изучение показывает, что организация и контроль генов не смогут быть поняты, легко смотря на линейную последовательность ДНК в геноме. В самом деле, чтобы получить полное изображение регуляции генов мы должны посмотреть на трехмерную организацию хроматина, что также координирует активность гена».
Открытие предполагает, что этот уровень организации и генетического контроля характерен для всех живых клеток, от самого большого до самого небольшого, и вероятно достигнут с больше чем горсткой связывающих белков ДНК и структурными изюминками самой ДНК.Команда CRG трудилась в течение продолжительного времени, чтобы достигнуть подробных количественных анализов Микоплазмы pneumoniae на каждом уровне: от генетики до метаболизма, включая активности гена и образцы состава белка, и больше.
Они планируют использовать эти результаты, чтобы сообщить изучению, сосредоточенному на управлении и управлении активностью гена у генетически спроектированных бактерий, у которых имеется много важного медицинского и промышленного применения.