Как наши гены живут в 3D

Александра Галицына

аспирант Сколтеха
лаборатория Проф. М.С. Гельфанда

Упрощенное представление о ДНК:

нуклеотиды

гены

и другая генетическая информация

На самом деле все намного сложнее...

ДНК - это двойная спираль из атомов

• Уотсон, Крик и Франклин сделали это открытие в 1953 году, выполнив рентгеноструктурный анализ

Pray Nature Education 2008

• То, что Крик-Уотсон-Франклин сделали с помощью воображения, палочек и шариков, мы можем сделать в виртуальной реальности! 

Диаметр ~ 20 Å = 0.000000002 метра

Полный поворот спирали ~34 Å
= 0.0000000034 метра

ДНК - двойная спираль

ДНК человека - 2 метра

ДНК человека:

2 м в 10 мкм ядро

=

100-этажный дом в рисовое зерно

Высотка Москва-сити

Рисовое зернышко

ДНК - механизм, работающий как часы...

ДНК человека:

2 м в 10 мкм ядро

=

100-этажный дом в рисовое зерно

Если сворачивание ДНК пойдет не по плану...

Anania and  Lupiáñez, 2020; Lupiáñez et al. 2015

Норма:

Патологии при нарушениях:

Брахидактилия

F-рука

Полидактилия

Исследование трехмерной структуры хроматина:

Полимерные симуляции хроматина из лаборатории Проф. Леонида Мирного, MIT