นิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา “เวลาหมายถึงสิ่งเร้ากำลังเกิดขึ้น” ไอเดนกล่าว เซลล์อาจเปลี่ยนแปลงกิจกรรมเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง หรือขณะที่มนุษย์ออกไปวิ่งหรือเข้านอนในการสำรวจความเชื่อมโยงระหว่างสถาปัตยกรรมของนิวคลีโอมกับการกระทำที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา Rajapakse และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างการแสดงตัวเลขของความสัมพันธ์ระหว่างรูปร่างและหน้าที่ในจีโนมมนุษย์ในช่วงเวลา 56 ชั่วโมง ทีมงานได้จับคู่การวิเคราะห์โครงสร้างกับเทคนิคที่วัดว่าคำสั่งดีเอ็นเอใดที่กำลังอ่านและปฏิบัติตามในเวลาใดก็ตาม
ยีนวัฏจักร
H. CHEN ET AL/PNAS 2015 ดัดแปลงโดย E. OTWELL
ในนิวคลีโอม ยีนนาฬิกาชีวิตCLOCKและPER2จะเคลื่อนที่เข้าหาและออกจากกันในรอบ 24 ชั่วโมงที่สม่ำเสมอ ซึ่งจะเพิ่มและลดกิจกรรมของพวกมันในขณะเคลื่อนที่
นักวิจัยรายงานในProceedings of the National Academy of Sciencesในเดือนมิถุนายนว่ายีนเกือบ 2,000 ตัวเปลี่ยนรูปร่าง กิจกรรม และตำแหน่ง โดยสัมพันธ์กับยีนอื่นอย่างน้อยหนึ่งยีนในนิวเคลียส ยีนสองตัวที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมวัฏจักรประจำวันของร่างกาย ( SN: 7/25/15, p. 24 ) , CLOCKและPER2ทำการเต้นซิงโครไนซ์เข้าหาและออกจากกันในรูปแบบ 24 ชั่วโมงที่เชื่อถือได้ เพิ่มและลดกิจกรรม ในการต่อต้านซึ่งกันและกัน แม้แต่ในแผนที่ Hi-C ที่แสดงการวนซ้ำและการเชื่อมต่อของบิตจีโนมที่อยู่ห่างไกล ยีนทั้งสองก็อยู่ห่างกันเกินกว่าที่จะแสดงการสัมผัสทางกายภาพใดๆ
นักวิจัยกล่าวว่าการวิเคราะห์โครงสร้างที่มีอยู่อาจพลาดปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างยีนที่อยู่ห่างไกล การทำความเข้าใจความสัมพันธ์แบบไดนามิกระหว่างโครงสร้างนิวเคลียร์และหน้าที่ทางพันธุกรรม Rajapakse กล่าวว่าเป็นอนาคตของการวิจัยนิวเคลียส นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของจีโนมจะระบุความแตกต่าง 4 มิติที่สำคัญระหว่างเซลล์ประเภทต่างๆ และระหว่างเซลล์ที่มีสุขภาพดีและเซลล์ที่เป็นโรค
สร้างสุขภาพ
นักวิทยาศาสตร์รู้อยู่แล้วว่าการรบกวนนิวคลีโอมสามารถทำให้เกิดโรคได้ หากส่วนที่ไม่ถูกต้องของจีโนมอยู่ติดกัน การควบคุมที่มุ่งหมายสำหรับยีนหนึ่งอาจถูกนำไปใช้กับยีนอื่น โดยมีผลที่เป็นปัญหา ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนพฤษภาคมที่Cellทีมนักวิจัยนานาชาติได้สร้างความผิดปกติของแขนขาในหนูโดยการสร้างการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของมือและเท้าในมนุษย์ การลบหรือใส่รหัสพันธุกรรมผิดตำแหน่งสามารถเปลี่ยนการวางแนวของโครมาติน ในกรณีนี้ส่งผลให้มีการหลอมรวม ผิดรูปร่าง หรือตัวเลขเพิ่มเติม
นิวคลีโอมที่เปลี่ยนแปลงไปยังเชื่อมโยงกับความชราและความชราอีกด้วย Hutchinson-Gilford progeria syndrome ซึ่งเป็นภาวะชราภาพก่อนวัยอันควรที่ร้ายแรง เป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ในยีนที่เข้ารหัสลามินเอ ซึ่งเป็นโปรตีนที่ปกติแล้วจะสนับสนุนเมมเบรนรอบนิวเคลียส ใน progeria นิวเคลียสจะเปลี่ยนรูปและโครมาตินเสียหาย
ในเดือนมิถุนายน การศึกษาในScience ได้เชื่อมโยงนิวคลีโอมที่ถูกรบกวนกับภาวะชราภาพก่อนวัยอันควรอย่าง Werner syndrome ( SN: 5/30/15, p. 13 ) กลุ่มอาการแวร์เนอร์ส่งผลให้เกิดเมื่อเซลล์ไม่สามารถผลิตโปรตีน WRN ที่ใช้งานได้ ซึ่งเหมือนกับลามิน A ทำให้โครงสร้าง 3 มิติของจีโนมมีเสถียรภาพ ส่งผลให้คนหนุ่มสาวมีอาการต่างๆ เช่น โรคกระดูกพรุน ต้อกระจก และผมร่วง
แม้แต่เซลล์ที่แข็งแรงก็ยังมีความเชื่อมโยงอย่างแน่นแฟ้นระหว่างโครงสร้างจีโนมกับการแก่ชรา: นิวคลีโอมที่เก่ากว่าจะสะสมความเสียหายทางพันธุกรรมและดูเหมือนจะกระชับน้อยกว่า ในปี พ.ศ. 2549 นักวิทยาศาสตร์พบว่าเซลล์ที่มีอายุมากขึ้นตามธรรมชาติมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันกับเซลล์ที่ถูกทำลายโดย progeria
การปรับนิวคลีโอมก็มีบทบาทในมะเร็งเช่นกัน อันที่จริงในปี 1914 นักชีววิทยาชาวเยอรมัน Theodor Boveri ได้สร้างความเชื่อมโยงระหว่างมะเร็งกับพันธุกรรมในขณะที่สังเกตโครมาตินผิดรูปร่างของเซลล์มะเร็ง การจัดเรียง DNA จากโครโมโซมหนึ่งไปยังอีกโครโมโซมสามารถนำไปสู่เนื้องอกได้ การแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมบางอย่างพบได้บ่อยในมะเร็งบางชนิด ซึ่งสะท้อนถึงความใกล้ชิดของจีโนมที่ยืดออกไปโดยเฉพาะ
มีหลายกลุ่มของโรคที่ผู้คนจะมีความคลาดเคลื่อนในที่ที่พวกเขาอยู่
— เอเรซ ลีเบอร์แมน ไอเดน
credit : sassyjan.com rozanostocka.net jerrydj.net mitoyotaprius.net helendraperyoung.com devrimciproletarya.info sacredheartomaha.org tglsys.net flashpoetry.net bikehotelcattolica.net
