1.3.1. Пространственная организация генома
ДНК – это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся белков – нуклеотидов. Её две цепи, ориентированные азотистыми основаниями друг к другу, образуют первичную структуру. Эта молекула закручена по винтовой линии. Это вторичная структура.
Она усложняется с увеличением масштаба и образует третичную структуру – спиральную свёртку вторичной. За ней следует ещё одна винтовая компактификация. Их размеры последовательно увеличиваются: 10 нм, 30 нм и т. д. Это верхние уровни структуры.
Совокупная длина ДНК у высших организмов – около двух метров, и она компактно упакована в ядро клетки диаметром 10 мкм в виде иерархической структуры. Важнейшее обстоятельство – спиральная компактификация на всех уровнях организации генома. Эта удивительная упаковка – не только способ экономно расходовать пространство, но прежде всего обеспечивает выполнение важнейших задач защиты, хранения и трансляции генетической информации.
Вероятно, итоговая внешняя форма ДНК – сфера, предполагающая минимум потенциальной энергии (насколько это понятие вообще применимо в данном случае). Это позволяет ей изоморфно сохранять устойчивость при внешних воздействиях. Такова, например, форма жидкостей в «свободных условиях». Внешние более рыхлые слои образуют упругую гибкую оболочку, способную поглощать внешние воздействия, в том числе противостоять тепловым флуктуациям, как, например, резиновый мячик. При приемлемых уровнях внешних воздействий целостность генома сохраняется. Очевидно, что совсем иную устойчивость ДНК демонстрировала, будучи растянутой в линию.
