Учёные впервые зафиксировали визуальное сцепление участков ДНК с помощью атомно-силовой микроскопии: короткие фрагменты двойной спирали складываются, образуя зиппер, похожий на переплетённые нити пряжи. В публикации, вышедшей 9 сентября в Nucleic Acids Research, приводят визуальные данные и компьютерные модели, объясняющие механизм этого сцепления и его значение в подготовке хромосом к размножению.

Изображения показывают, что двойные спирали ДНК имеют отрицательный заряд и естественно отталкиваются, поэтому предполагалось, что положительно заряженные ионы помогут «зиппировать» напряжённые цепи, образуя мостики между ними. Исследование подчёркивает роль ионов в перегруппировке пар ДНК и обмене информацией между участками.

Ученые из Университета Шеффилда применили атомно-силовую микроскопию, чтобы увидеть, как именно происходит сцепление: процедура напоминает работу проигрывателя пластинки — тупая игла скользит по поверхности молекул, превращая траекторию движения в визуальное изображение.

На полученных снимках пары ДНК выглядят как переплетённые нити, борозды спирали «шепчутся» друг с другом: положительно заряженные ионы размещаются в нишах спирали и образуют мостики между отрицательными зарядами спинки ДНК, стабилизируя пару. Совместно изображения и компьютерные модели поддерживают идею «модели зиппера».

Авторы подчёркивают, что открытие может помочь биоинженерам точнее подбирать складки в структурах ДНК-оригами для доставки лекарств и лучше понять процессы в биологических системах, включая случаи рака. Также речь идёт о контексте подготовки хромосом к делению.