Laboratory of Chromosome Structure and Function

 

Строение хромосом в соматических клетках изучать довольно сложно, в первую очередь из-за небольших размеров как ядер клеток, так и самих хромосом. Однако у многих организмов в определенных типах клеток хромосомы могут значительно увеличиваться в размерах, облегчая задачу по исследованию их структурной организации и механизмов функционирования. Так, в ядрах растущих ооцитов (половых клетках самок) многих видов животных (например, амфибий и птиц) хромосомы очень сильно декондесируются (расплетаются), превосходя по размеру хромосомы соматических клеток в десятки, а то и в сотни раз. При этом часть ДНК "выпетливается", благодаря чему такие хромосомы приобретают характерный вид щёток (ёршиков) для чистки бутылок и пробирок или – в XIX веке – стекол керосиновых ламп. Хромосомы типа ламповых щёток – удивительно красивый объект исследования, и удобная модель для анализа транскрипции и регуляции работы генов, изучения упаковки хроматина и эпигенетических модификаций ДНК, и решения многих других задач. Последний специальный выпуск журнала Chromosome Research посвящён хромосомам типа ламповых щёток животных, и содержит интересные публикации, представляющие пример того, как далеко продвинулись исследования в этой области (Chromosome Research, Volume 20, Issue 8). Среди них - статья одного из основоположников этого направления профессора Джозефа Голла (лауреата премии Ласкера за особые достижения) и Джи-Лонг Лиу, в которой впервые описывается получение хромосом типа ламповых щёток человека в результате инъекции головок сперматозоидов человека в ядро ооцита лягушки или тритона.

Коллектив ведущей научной школы под руководством профессора СПбГУ Елены Романовны Гагинской ("Феномен хромосом типа ламповых щёток: вклад в биологию развития, клеточную биологию и эволюционную цитогенетику"), поддержанной грантом Президента РФ № НШ-4385.2012.4, по приглашению главного редактора журнала Герберта Макгрегора принял участие в подготовке специального выпуска журнала Chromosome Research, посвященного необычной форме хромосом животных. Научные сотрудники СПбГУ (Е. Р. Гагинская, А. В. Красикова, С. Е. Дерюшева, А. М. Злотина, С. А. Галкина, Т. А. Ходюченко, А. В. Маслова, Е. В. Василевская) подготовили три научные статьи о хромосомах типа ламповых щёток птиц, демонстрируя удобство этой модели для анализа внутрихромосомных перестроек и картирования фрагментов ДНК с беспрецедентно высоким уровнем разрешения. Авторы локализовали на хромосомах типа ламповых щёток курицы и перепела недавно идентифицированные повторяющиеся последовательности ДНК в специализированных районах хромосом, отвечающих за их правильное расхождение при делении клеток (так называемых центромер), описали механизм формирования центромер de novo в хромосомах птиц и охарактеризовали активность центромерных последовательностей ДНК в растущих ооцитах. На обложке журнала было размещено трехмерное изображение полного набора хромосом типа ламповых щёток в ядре растущего ооцита курицы, полученное в ресурсном центре СПбГУ Хромас (http://chromas.spbu.ru/) с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа Leica TCS SP5 и современного программного обеспечения.

Все статьи специального выпуска находятся в свободном доступе на сайте журнала http://link.springer.com/journal/10577/20/8/page/1

Volume 20, Issue 8, December 2012 Special issue on Lampbrush Chromosomes

ISSN: 0967-3849 (Print) 1573-6849 (Online)