Zum ersten Mal konnten Wissenschaftler die Masse des menschlichen Chromosoms genau messen.
Mit einer leistungsstarken Röntgenquelle in der britischen National Synchrotron Scientific Facility, dem Diamantlichtquelle, konnten Physiker die Einzelmassen aller 46 Chromosomen in menschlichen Zellen bestimmen.
Neugier
Die Diamond Light Source ist bereits vor zwei Jahren auf den Seiten von Futuroprossimo.it erschienen. Bei dieser Gelegenheit war das mächtige Instrument in der Lage, den Inhalt der noch verschlossenen alten Papyri von Herculaneum zu „lesen“.
Die Massen der Chromosomen erwiesen sich als deutlich höher als erwartet (ca. 20-mal höher als die darin enthaltene DNA). Hängt davon ab, ob? Es gibt zusätzliche Masse von anderen Elementen innerhalb des Chromosoms, sagen die Forscher. Unbekannte Elemente, die noch entdeckt werden müssen.
Das Chromosom wiegt 242 Pikogramm
„Zum ersten Mal konnten wir Chromosomenmassen genau messen“, sagt der Biophysiker. Ian Robinson des University College London.
Unsere Messung legt nahe, dass die 46 Chromosomen in jeder unserer Zellen 242 Pikogramm (Billionstel Gramm) wiegen. Es ist viel schwerer als wir erwartet hattenassimo, zeigt eine überschüssige Masse an. Eine Masse im Moment unerklärlich.
Was sind Chromosomen?
Chromosomen sind kleine Pakete von DNA filiform, die in den Zellkernen lebender Organismen zu finden ist.
Jeder von ihnen enthält ein DNA-Molekül, das wiederum die genetischen Anweisungen für die Entwicklung und das Leben dieses Organismus enthält.Der Mensch hat insgesamt 23 Paare. Genau genommen handelt es sich dabei um 22 nummerierte Chromosomenpaare (Autosomen) und ein Geschlechtschromosomenpaar.
Chromosomen verhindern den Abbau der DNA und tragen dazu bei, ihre Struktur während des Zellreplikationsprozesses zu erhalten.
Sie wurden erstmals im XNUMX. Jahrhundert entdeckt und Wissenschaftler haben seitdem viel über ihre Rolle gelernt, aber es gibt auch viele Dinge, die wir nicht verstehen.
Forschung, bei der die Masse des Chromosoms gemessen wurde
In diesem Fall erzeugten die Wissenschaftler mit einem Teilchenbeschleuniger namens Synchrotron einen leistungsstarken Röntgenstrahl, der beim Durchgang durch die Chromosomen ein Interferenzmuster erzeugt, mit dem die Wissenschaftler ihre eigene 3D-Rekonstruktion erstellen Auflösung.
Die Forscher bildeten menschliche weiße Blutkörperchen in der Metaphase (einer Phase im Zellzyklus, in der Chromosomen kondensieren) und kurz vor der Zellteilung ab, wenn die 46 Chromosomen in jeder Zelle dicht gepackte DNA enthalten.
Mit dieser Technik konnten die Forscher die Anzahl der Elektronen oder die Elektronendichte im Chromosom bestimmen. Die Masse der Elektronen ist bekannt; Tatsächlich ist die Ruhemasse von Elektronen eine der grundlegenden physikalischen Konstanten. Aus diesen Daten konnte das Forscherteam die Chromosomenmasse berechnen.
Was fehlt?
Es ist nicht ganz klar, was die unerwartete Masse der Forscher erklären könnte, aber das herauszufinden würde der Wissenschaft unschätzbare Vorteile bringen, es wäre ein grundlegender Fortschritt.
Ein besseres Verständnis des Chromosoms kann wichtige Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben.
In medizinischen Labors werden zahlreiche Studien durchgeführt, um Krebs aus Patientenproben zu diagnostizieren. Jede Verbesserung unserer Fähigkeiten zur Chromosomenabbildung ist wertvoll.
Archana Bhartiya, Biowissenschaftler am University College London.
