Рибонуклеотиды названы новым элементом архитектуры человеческого генома

19.09.2026

Человеческий геном принято представлять как чрезвычайно сложную систему хранения генетической информации, однако ученые продолжают находить в нем особенности, которые заставляют по-новому взглянуть на принципы работы ДНК. Одно из таких открытий связано с небольшими фрагментами РНК, способными встраиваться непосредственно в молекулу ДНК. Команда под руководством Франчески Сторечи (Francesca Storici) из Технологического института Джорджии обнаружила, что распределение этих рибонуклеотидов по ядерному геному человека подчиняется определенным закономерностям и может быть связано с пространственной организацией ДНК.

В норме ДНК и РНК существуют в клетке как разные молекулы и выполняют различные задачи. Однако во время обычных клеточных процессов отдельные строительные элементы РНК - рибонуклеотиды - иногда оказываются встроенными непосредственно в цепь ДНК. Сам факт существования таких вкраплений был известен специалистам и ранее, но долгое время оставалось неясным, где именно они располагаются в масштабах всего генома и имеют ли какое-либо самостоятельное биологическое значение.

Чтобы разобраться в этом вопросе, группа Франчески Сторечи совместно с несколькими научными учреждениями создала подробную карту расположения встроенных рибонуклеотидов в ядерной ДНК человека. Анализ полученных данных показал, что эти элементы распределены далеко не случайным образом. Они образуют характерные пространственные узоры, связанные с определенными особенностями организации генетического материала. Совокупность обнаруженных закономерностей исследователи назвали ядерным "рыбомом" человека.

Особенно примечательно то, где именно концентрация рибонуклеотидов оказывается наиболее высокой. Исследователи обнаружили их большое количество рядом со стартовыми участками активных генов - зонами, в которых клетка начинает считывать генетическую информацию для последующего синтеза РНК. Причем количество таких встроенных элементов увеличивается вместе с активностью соответствующего гена. Это наблюдение указывает на возможную связь между присутствием рибонуклеотидов и интенсивностью работы генетического участка.

Такая связь приобретает особое значение из-за механических особенностей активной ДНК. Когда клетке неоднократно требуется получить доступ к определенному гену, двойная спираль постоянно раскручивается и вновь закручивается. В результате возникает суперспирализация - дополнительная пространственная закрутка молекулы ДНК, тесно связанная с процессом транскрипции. Эксперименты исследователей показали признаки того, что встроенные рибонуклеотиды способны влиять на степень такой закрутки.

Более того, ученые установили, что удаление рибонуклеотидов или изменение способов их обработки может приводить к изменению состояния суперспирализации ДНК. Это наблюдение существенно меняет прежний взгляд на подобные фрагменты. Ранее их преимущественно рассматривали как случайные молекулярные ошибки, которые специальные клеточные системы должны обнаруживать и устранять. Теперь появляется основание предполагать, что в определенных условиях они могут участвовать в регулировании физической организации генома.

Таким образом, обнаруживается неожиданная связь сразу между несколькими уровнями работы наследственного материала. Химический состав ДНК оказывается связан с ее трехмерной топологией, а пространственная организация молекулы, в свою очередь, может иметь отношение к тому, насколько активно считываются отдельные гены. Полученная карта "рыбома" поэтому рассматривается авторами не просто как каталог необычных молекулярных вкраплений, а как потенциально новый слой информации, до сих пор остававшийся практически невидимым для исследователей.

<< Назад: Игровой компьютер Acer Project DualPlay Mini 20.09.2026

>> Вперед: 5G мобильный роутер Connect D5P и CPE 19.09.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Умные паруса для торгового флота 12.09.2026 Морское судоходство остается одной из важнейших составляющих мировой экономики, но его зависимость от ископаемого топлива создает серьезные экологические и экономические проблемы. Поэтому разработчики судовых технологий ищут способы использовать возобновляемые источники энергии непосредственно во время плавания. Одним из наиболее перспективных направлений считается применение ветра, однако для его широкого внедрения недостаточно просто установить на судне парус или роторный движитель. Норвежская компания Kongsberg Maritime и консорциум морских предприятий и научно-исследовательских организаций решили объединить ветровую тягу с интеллектуальными системами управления судном в рамках проекта WINTEGRATE. Главная задача новой инициативы заключается в ускорении внедрения ветровых движительных систем, известных как WAPS, в коммерческое судоходство. Участники проекта рассчитывают добиться заметного сокращения расхода топлива и связанных с ним выбросов, сделав энергию ветра практичным дополнением к традиционным судовым двигателям. Проект уже стартовал, а его реализация рассчитана на три года. Интерес к ветровой энергетике в морской отрасли объясняется не только экологическими требованиями, но и стремлением снизить эксплуатационные расходы. Современные торговые суда представляют собой сложные энергетические комплексы, в которых двигатели, автоматика, навигация и системы контроля топлива работают в тесной взаимосвязи. Внедрение дополнительных движителей, включая роторные паруса и всасывающие крылья, меняет привычную схему управления. Теперь судну необходимо учитывать направление и силу ветра, корректировать скорость, выбирать оптимальный маршрут и соответствующим образом регулировать работу главных двигателей. Именно отсутствие глубокой интеграции долгое время мешало превратить ветровую тягу в массовую технологию для торгового флота. По замыслу разработчиков WINTEGRATE, отдельные ветровые установки должны стать частью единой цифровой экосистемы. Она объединит системы управления энергопотреблением, бортовую автоматику и инструменты планирования маршрутов с учетом метеорологических условий. Благодаря этому судно сможет эффективнее использовать доступную энергию ветра, а экипаж получит более удобные инструменты контроля за всей силовой установкой. Одним из ключевых преимуществ предлагаемого подхода должна стать возможность адаптировать технологию к различным типам судов. Инженеры намерены упростить установку ветровых движителей как на новые корабли, так и на уже эксплуатируемые суда. При этом цифровая интеграция позволит учитывать особенности конкретной конструкции, характеристики двигателей и эксплуатационные задачи. В перспективе подобная система может помочь владельцам флота модернизировать существующие корабли без необходимости полностью менять их силовые установки. Проверять эффективность новых решений участники консорциума будут не только в лабораториях. Практические испытания планируется провести в открытом море на демонстрационных судах компаний Odfjell SE и Seatrans. Во время длительных рейсов специалисты смогут собрать реальные эксплуатационные данные, оценить работу оборудования в различных погодных условиях и проверить, насколько надежно цифровые алгоритмы взаимодействуют с судовыми системами. Особое значение будут иметь наблюдения за поведением установок при сильном ветре, в штормовую погоду и во время выполнения навигационных маневров. Финансирование трехлетнего проекта составит до 68 миллионов норвежских крон. Средства выделяются в рамках норвежской государственной программы "Зеленая платформа", ориентированной на развитие экологически эффективных технологий. Для Kongsberg Maritime и партнеров это возможность объединить инженерные разработки, научные исследования и практический опыт морских перевозчиков. Важную роль также должна сыграть цифровизация, включая использование спутникового мониторинга и метеорологических данных для принятия решений в режиме, максимально приближенном к реальным условиям плавания.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026