Группа ученых из Института науки о свете Общества Макса Планка в Германии провела исследование, которое показало, что внутреннее пространство клеточного ядра менее плотное, чем окружающая его цитоплазма. Это открытие идет вразрез с общепринятыми научными представлениями о том, что ядро, содержащее ДНК и белки, должно быть более плотным.
Исследователи оценили субклеточную плотность у различных организмов, начиная от дрожжей и заканчивая человеком. Несмотря на различия в абсолютной плотности клеток, соотношение плотности ядра и цитоплазмы оказалось единым для всех видов, что указывает на наличие универсального биологического принципа. Профессор Симона Ребер подчеркнула важность понимания внутренней среды клеток, поскольку она влияет на структуру и функции биомолекул.
Для измерения плотности ученые применили новый оптический метод, объединяющий дифракционную томографию и конфокальную флуоресцентную микроскопию, что позволило создать трехмерные карты плотности. Ранее попытки измерить механические свойства ядра были неудачными, и новое исследование объясняет это.
При патологиях, таких как старение клеток, соотношение плотностей меняется — ядра становятся плотнее цитоплазмы, что может служить важным индикатором здоровья клетки.