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Des scientifiques ont mesuré la masse du chromosome humain pour la première fois

Pour la première fois, des scientifiques ont pu mesurer avec précision la masse du chromosome humain.

À l’aide d’une puissante source de rayons X à l’installation scientifique nationale de rayonnement synchrotron du Royaume-Uni, la Diamond Light Source, les physiciens ont pu déterminer les masses individuelles des 46 chromosomes dans les cellules humaines.

Les masses se sont avérées significativement plus élevées que prévu – environ 20 fois plus élevées que l’ADN qu’il contient – ​​reflétant probablement la masse supplémentaire d’autres éléments inconnus à l’intérieur des chromosomes que nous n’avons pas encore découverts, suggèrent les chercheurs.

« La masse d’ADN que nous connaissons grâce au projet du génome humain, mais c’est la première fois que nous avons pu mesurer avec précision les masses de chromosomes qui incluent cet ADN », a déclaré le biophysicien Ian Robinson de l’University College de Londres.

“Notre mesure suggère que les 46 chromosomes de chacune de nos cellules pèsent 242 picogrammes (billions de gramme). C’est plus lourd que prévu et, s’il est répliqué, cela indique un excès de masse inexpliqué dans les chromosomes.”

Les chromosomes sont de petits paquets d’ADN filiformes que l’on peut trouver dans les noyaux cellulaires des organismes vivants. Chaque chromosome contient une molécule d’ADN, qui à son tour contient les instructions génétiques pour le développement et la vie de cet organisme.

Les humains ont 23 paires de chromosomes, représentant 22 paires de chromosomes numérotés (autosomes) et une paire de chromosomes sexuels.

Les chromosomes empêchent l’ADN de se défaire, aidant à maintenir sa structure pendant le processus de réplication cellulaire.

Les chromosomes ont été découverts pour la première fois au 19ème siècle, et depuis ce temps, les scientifiques ont beaucoup appris sur leur rôle dans le maintien de la fonctionnalité des organismes vivants. Il y a cependant beaucoup de choses que nous ne comprenons toujours pas. Dans ce cas, les scientifiques ont utilisé une technique appelée rayons X durs ptychographie pour sonder à l’intérieur d’eux.

Cela implique l’utilisation d’un type d’accélérateur de particules appelé synchrotron pour produire un puissant faisceau de rayons X. Lorsque ces rayons X traversent les chromosomes, leur diffraction crée un motif d’interférence que les scientifiques peuvent utiliser pour créer une reconstruction 3D haute résolution de ce chromosome.

Les chercheurs ont imagé des globules blancs humains à métaphase (une phase du cycle cellulaire au cours de laquelle les chromosomes se condensent) et juste avant la division cellulaire, lorsque les 46 chromosomes à l’intérieur de chaque cellule ont étroitement emballé l’ADN à l’intérieur.

Grâce à cette technique, les chercheurs ont pu déterminer le nombre d’électrons, ou densité électronique, dans le chromosome. La masse des électrons est bien connue ; en fait, le masse d’électrons au repos est l’une des constantes physiques fondamentales. Ainsi, l’équipe de recherche a pu l’utiliser pour calculer la masse du chromosome.

Ce n’est pas tout à fait clair ce qui pourrait expliquer la masse inattendue trouvée par les chercheurs, mais les informations ici pourraient avoir des avantages incalculables pour la science, nous aidant à mieux comprendre le fonctionnement de notre corps et pourquoi les choses tournent parfois mal.

“Une meilleure compréhension des chromosomes peut avoir des implications importantes pour la santé humaine”, a déclaré le bioscientifique Archana Bhartiya de l’University College de Londres.

« De nombreuses études sur les chromosomes sont entreprises dans les laboratoires médicaux pour diagnostiquer cancer à partir d’échantillons de patients. Toute amélioration de nos capacités à imager les chromosomes serait donc très précieuse.”

La recherche a été publiée dans Recherche sur les chromosomes.

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