Dna-juoste. Kuva: JFantasy <a href= /http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA.jpg>Wikimedia Commons</a>.
Dna-juoste. Kuva: JFantasy Wikimedia Commons.

Tutkijat selvittivät, miten kaksi metriä pitkät dna-juosteet mahduttautuvat tuman sisään menemättä solmuun.

Ihmisen perimä on tallessa kaksoiskierteisessä dna-juosteessa. Sitä on jokaisen solun tumassa kaksi metriä. Kuinka se onnistuu pakkautumaan tarpeeksi pieneen tilaan, kun tuman läpimitta on vain millimetrin sadasosa?

Yhdysvaltalaiset tutkijat ovat nyt onnistuneet vastaamaan täsmälleen tähän kysymykseen. Ensinnäkin dna järjestäytyy tuman sisällä kahteen osastoon, geenejä sisältävät aktiiviset jaksot toiseen, helpommin avattavaan, ja vähemmän aktiivinen tilke-dna toiseen. Kromosomit kiemurtelevat edestakaisin osastojen välillä.

Toiseksi dna organisoituu tavalla, jota matemaattisesti kutsuttaisiin fraktaalimaiseksi. Se asettuu "fraktaalipisaraksi", joka mahdollistaa dna:n pakkautumisen äärimäisen tiukasti. Tutkijoiden mukaan informaation tiheys tumassa on miljardeja kertoja suurempi kuin tietokoneen piisirulla. Tästä huolimatta dna-jaksot pystyvät helposti purkautumaan esiin ja pakkautumaan takaisin, kun niiden tarvitsee toimia tai kopioitua solunjakautumisen vuoksi.

Aiemmin arveltiin, että dna pakkautuisi toisenlaiseksi pisaraksi, mutta siinä juoste olisi mennyt helposti sotkuun. Tämä ranne on solmuuntumaton, huomautti tutkimukseen osallistunut professori Eric Lander.

Laskostumistapa selvitettiin niinsanotulla Hi-C-tekniikalla, jonka avulla koko genomista mitattiin, kuinka lähellä kukin geeni on toisia. "Loimme valtavan kolmiulotteisen palapelin ja ratkaisimme sen tietokoneella", sanoi tutkimusraportin ykköskirjoittaja Nynke van Berkum.

Tutkimuksen julkaisi Science.