DNA تنها نیمی از محتوای کروموزومی سلول را تشکیل می‌دهد

بر اساس نتایج یک مطالعۀ جدید، تنها ۵۳ درصد از محتوای کروموزومی متعلق به DNA است.

از سال ۱۸۸۲ که برای اولین بار کشف شدند؛ کروموزوم‌ها همواره زیر ذره‌بین محققان قرار داشته‌اند. حال نتایج مطالعه‌ای که اخیراً در ژورنال Molecular Cell (با Impact Factor = ۱۳/۹۵۸) منتشر شده است؛ نشان می‌دهد که تا سقف ۴۷ درصد از ساختار کروموزوم درون هسته از غلاف محافظتی کم‌تر شناخته‌شده‌ای تشکیل یافته است. این مسئله چندان عجیب نیست، با وجود توسعۀ میکروسکوپ‌های الکترونی و سایر ابزار مطالعاتی، ساختار دقیق کروموزوم‌ها هم‌چنان برای محققین مهجور است.

به تازگی یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ادینبورگ (University of Edinburgh) نوعی روش میکروسکوپی را توسعه داده است که امکان مطالعۀ ساختار کروموزوم‌ها را به شکل دقیق‌تری فراهم می‌کند. این روش با نام ۳D-CLEM ترکیبی از نور، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و نرم‌افزار محاسباتی مدل‌سازی است که در نهایت تصویری سه‌بعدی با تفکیک‌پذیری بالا از ساختار کروموزوم‌ها ارائه می‌کند.

بخشی از اظهارات نویسندگان این مقاله بدین شرح است:

روش ۳D-CLEM به ما اجازه داده است که طول، عرص، مساحت سطح، حجم و تراکم DNA تمام کروموزوم‌های انسانی را اندازه‌گیری کرده و میزان محتوای DNA کروموزوم‌های سنتتیک مصنوعی را برآورد کنیم. این روش تصویربرداری که ما جهت مطالعۀ کروموزوم‌ها توسعه داده‌ایم حقیقتاً نوین است. مشخص نمودن ساختار تک‌تک ۴۶ کروموزوم انسانی برای اولین بار این ذهنیت کهنۀ ۱۰۰ ساله را که “کروموزوم منحصراً از کروماتین تشکیل یافته است” به چالش کشیده است!

بررسی تصاویر به دست آمده از طریق این تکنیک جدید نشان می‌دهد که کمپلکس “DNA + پروتئین‌های حمایتی” که در مجموع کروماتین (Chromatin) خوانده می‌شود تنها در ۵۳ الی ۷۰ درصد ساختار کروموزوم‌ها حضور دارد. ۳۰ تا ۴۷ درصد باقی‌مانده را “پیرامون کروموزوم” (Chromosome Periphery) تشکیل می‌دهد. عملکرد این غلاف ساختاری هم‌چنان در هاله‌ای از ابهام قرار دارد ولی به عقیدۀ دانشمندن این غلاف در حین فرآیند تقسیم سلولی، کروموزوم‌ها را از یکدیگر ایزوله می‌کند.

تیم تحقیقاتی ادامه می‌دهد:

کشف این به اصطلاح “پیرامون کروموزوم” می‌تواند از بروز تعدادی از خطاهای ناشی از تقسیم سلولی جلوگیری کند؛ خطاهایی که می‌توانند باعث ایجاد سرطان و اختلالات مادرزادی گردند. ما باید در تفسیر ساختار کروموزومی و جداسازی‌شان از یکدیگر تجدید نظر کنیم؛ چرا که محتوای ژنتیکی خود از یک غلاف ضخیم در اطرافش تشکیل شده است.