Mange lærer om X-kromosomer og Y-kromosomer i naturfagstimene. Hannkjønnet har ett X-kromosom og ett Y-kromosom, mens hunnkjønnet har to X-kromosomer. Og de inneholder selve oppskriften på akkurat deg.

Skolebøkene har vist oss med enkle illustrasjoner hvordan kromosomene angivelig ser ut. Det vil si, omtrent som navnet skulle tilsi. Litt som et par wienerpølser limt sammen til en X.

Men - i en ny studie publisert i tidsskriftet Cell, river forskere fra Harvard University ned bildet de fleste av oss har hatt av kromosomer fram til nå.

Koden til den du er

Kromosomer er kort fortalt strukturer som rommer arvematerialet, og ligger i cellene hos levende vesener. De er på en måte koden til den du er.

Og selv om de er essensielle, er kromosomene utrolig små. Å ta bilder av dem er med andre ord svært vanskelig. Enda vanskeligere er det å fange gode nok bilder til å vise hvordan de fungerer. Men, i år presenterte forskere fra Harvard ny teknologi - som kan fortelle oss noe nytt.

– I 90 prosent av tilfellene ser ikke kromosomer ut som en X, sier Jun-Han Su i en pressemelding. Han er hovedforskeren bak studien.

Men nå har et forskerteam fra Harvard altså fått frem høyoppløselige 3D-bilder av menneske-kromosomer. Og det skal være nok til at X-ene fra skolebøkene blir gjort om til et mer komplekst, men angivelig mer riktig bilde av hvordan kromosomer ser ut.

Mye skal klaffe

Du har mange meter med DNA, altså arvemateriale, i kroppen din. Hvis du kunne strekke ut DNA-et, ville det blitt om lag 1,8 meter – per celle. Og i kroppen din har du i alt omtrent 37 billioner celler.

Men de fleste cellene i menneskekroppen lever ikke evig, og må fornye seg. Det gjør de ved å dele seg i to, såkalt celledeling. Arvematerialet må kopieres nøyaktig i prosessen, slik at det blir identisk i begge cellene. Hvis ikke oppstår det «kluss» i det finurlige systemet, og i verste fall kan konsekvensen være kreft.

Forskere er interesserte i å se prosessen med egne øyne, men å zoome inn nok til å studere kromosomenes funksjon, er vanskelig. Metoden bak 3D-bildene Su og forskerteamet har kommet med, handler om å forstå oppbygningen av kromatinet i menneskeceller. Kromatin er miksen av proteiner og arvemateriale i cellekjernen.

Mange bilder satt sammen til ett

Forskerne møtte utfordringer på veien til å få et fullstendig bilde av kromosomene. De tok både oversiktsbilder av alle 46 kromosomene i en celle, og nærbilder av ulike lokus langs DNA-kjedene. Lokus er den bestemte plassen et gen har i arvematerialet. Bildene ble satt sammen til en helhet - et nærbilde av et kromosom som ser ganske annerledes ut enn det tradisjonelle.

Med ny teknologi mener forskerne det blir lettere å studere hvordan strukturen i en cellekjerne endrer seg over tid.

Harvard-forskerne påpeker at kromosomer er litt som snøflak - ingen er helt like. Det er derfor vanskelig å fastslå akkurat hvordan et kromosom ser ut uten å ha et godt grunnlag for sammenligning. Men å undersøke kromosomene i alle kroppens celler vil ta tid.

– Det er ikke mulig å bygge bare på vårt arbeid, innrømmer medforsker Xiaouei Zhuang.

– Vi må bygge på mange, mange laboratoriers arbeid for å få en fullstendig forståelse, avslutter hun.

Referanse:

Su, Jun-Han., Zheng, Pu., Kinrot, Seon S., Bintu, Bogdan., Zhuang, Xiaowei. (2020). Genome-Scale Imaging of the 3D Organization and Transcriptional Activity of Chromatin. Cell.

les også

Ekstra kromosomer gir planter supervåpen