2024. július 18., 18:54

Másképp néz ki, mint ahogy eddig gondolták. Cseh tudósok természetes állapotában ábrázolták a kromoszómát

Cseh tudósok forradalmi felfedezést tettek, amely nyomán valószínűleg át kell írni a biológia tankönyveket.  

Szőrös és nem sima
Vilém Neděla és a kromoszóma modellje
Fotó: novinky.cz

A világon először sikerült a teljes kromoszómát természetes állapotában elektronmikroszkóp alatt ábrázolniuk.

A kromoszóma a DNS-t, a növény vagy állat alapvető genetikai információját tartalmazó sejtes struktúra. Kiderült, hogy egészen másképp néz ki, mint ahogy azt a tudósok sokáig gondolták.

A világ tudománya évekig abban a hitben élt, hogy a kromoszóma sima felületű; némi túlzással az X betűt formázó kolbászhoz hasonlították. A Cseh Tudományos Akadémia brünni Műszertechnikai Intézetében dolgozó szakembereknek azonban sikerült annyira módosítaniuk az elektronmikroszkópot, hogy sokszorosan részletesebb képeket kaptak a kromoszómáról. Az eredmény megdöbbentő volt.

Kis túlzással ismét elmondható, hogy az X betűt alkotó hengerek nem teljesen simák, mint a kolbászok, hanem szőrösek - kiálló részek vannak rajtuk. Tudományos szempontból ez áttörés.

Nem simították le
Így néz ki valójában egy X-kromoszóma
Fotó:  novinky.cz
A felszínt számos kiemelkedés, kromatinszálak hurkai tarkítják, amelyek átlagos mérete körülbelül 30 nanométer. A kromoszóma felszínének ilyen térbeli elrendeződését korábban még nem figyelték meg. Ráadásul nagyon valószínű, hogy sikerült olyan apró, mindössze 12 nanométeres részecskéket is felfedezniük, amelyekre a DNS-molekula tekeredik"

- mondta Jaroslav Doležel, a Cseh Tudományos Akadémia Kísérleti Botanikai Intézete olmützi csoportjának vezetője, aki a kromoszómákat előkészítette a brünni tudósok számára, hogy mikroszkóp alatt vizsgálják meg őket.

A kromoszómákon újonnan felfedezett kiemelkedések segíthetnek a kromoszómák viselkedési rendellenességeinek felderítésében, és abban, hogy kezeléssel megtalálják a módját egyes "rosszul működő" gének kikapcsolásának. A cseh tudósok nemcsak a kromoszóma mikroszkóp alatti vizsgálatra való előkészítésének módját változtatták meg teljesen, hanem magát a gépet is átalakították, hogy tökéletes képet adjon a kromoszómáról, méghozzá természetes állapotában.

A vizsgálatokat az árpa kromoszómáin végezték. Bármely más növény vagy állat kromoszómái is vizsgálhatók. Eddig ezeket a kromoszómákat módosították, mielőtt beillesztették volna a gépbe, hogy könnyebben láthatóvá váljanak. Ezáltal azonban a kromoszómák felszínének finom kiemelkedéseit tönkretették, ami azt a kellemes benyomást keltette, hogy sima felületűek.

Az akadémikusok csapatának kutatási eredményei annyira megdöbbentőek voltak, hogy többszöri tesztekkel kellett meggyőzniük külföldi kollégáikat arról, hogy az eljárásuk valóban működik.

Eközben kiderült, hogy gyorsabb, olcsóbb és jobb minőségű, mint a 2017-ben Nobel-díjjal kitüntetett krio-elektronmikroszkópia - mondta Vilém Neděla, a Cseh Tudományos Akadémia Műszertechnikai Intézetének munkatársa.

Nem buhera
Az elektronmikroszkópot is átalakították
Fotó:  novinky.cz
A cseh tudósok a kromoszómát eredeti állapotában hagyták meg. Elektronmikroszkóp alatt nem vákuumban nézték meg, ahogyan azt a világon eddig nagyjából mindenhol tették, hanem vízgőzben. A kép élesítésén és egyéb módosításokon túl három alapvető fejlesztést hajtottak végre mikroszkópjukon; egy tartót a lehűtött mintának, egy speciális detektort, amely a gépben rögzíti a képet, és egy mesterséges intelligencia által vezérelt szoftvert. A fejlesztések lehetővé teszik, hogy a kromoszómát változatlanul és így sértetlenül lehessen szemlélni egy olyan környezetben, amely hasonlít a szervezetben uralkodó tényleges "életkörülményeihez".

A tudósok új módszert fejlesztettek ki az elektronmikroszkópokkal való munkavégzésre. Az A-ESEM (Advanced Environmental Scanning Electron Microscopy, fejlett környezeti pásztázó elektronmikroszkópia) módszerrel gyakorlatilag bármilyen élő példányt, növényi és állati sejteket természetes állapotukban, kis élő állatokat, gombákat, penészgombákat, atkákat, fehérjéket, baktériumokat megfigyelhetnek, és a tudósok vírusok után is kutatnak.

Az új ismeretek segítenek új gyógyszerek kifejlesztésében vagy jobb és ellenállóbb mezőgazdasági növények nemesítésében.

Megosztás
Címkék

Iratkozzon fel napi hírlevelünkre

A Facebook drasztikusan korlátozza híreink elérését. A hírlevelünkbe viszont nincs beleszólása, abból minden munkanapon értesülhet a nap 7 legfontosabb híréről.