Прошло более 20 лет с момента расшифровки генома человека, но механизмы работы генома как целого пока остаются далеко неясными. Изначальный оптимизм, связанный с относительной простой генетического кода и возможностью анализа генома как текста состоящего из линейной последовательности дискретных символов, столкнулся с осознанием того, что регуляторные функции в геноме осуществляются через сложную сеть трехмерных физических динамических взаимодействий между молекулами ДНК, РНК и белков. Атомистическая структура базового комплекса генома эукариот - нуклеосомы - была расшифрована более 25 лет назад. За последнее время наблюдается существенный прогресс в понимании динамики нуклеосом, структуре различных наднуклеосомных комплексов, влиянии динамики и модификаций нуклеосом на структуру хроматина. В конечном счете мы начинаем понимать, каким образом различные регуляторные и функциональные программы закодированы в геноме посредством тонкой настройки динамики взаимодействий между молекулами в хроматине. В докладе будет дан обзор современных представлений об устройстве хроматина, сделан фокус на обсуждении увеличивающегося объема информации о взаимодействии нуклеосом с различными белками, продемонстрированы результаты, показывающие важность динамики нуклеосом в регуляции доступности ДНК для считывания транскрипционной машинерией. Работа поддержана грантом РНФ 18-74-10006 (https://rscf.ru/en/project/18-74-10006/).

More than 20 years have passed since the decoding of the human genome, but the mechanisms of the genome functioning as a whole are still far from clear. Initial optimism associated with the relative simplicity of the genetic code and the possibility of analyzing the genome as a text consisting of a linear sequence of discrete symbols collided with the realization that regulatory functions in the genome are carried out through a complex network of three-dimensional physical dynamic interactions between DNA, RNA and protein molecules. The atomistic structure of the basic complex of the eukaryotic genome - the nucleosome - was deciphered more than 25 years ago. Recently, there has been significant progress in understanding the dynamics of nucleosomes, the structure of various supranucleosome complexes, and the influence of nucleosome dynamics and modifications on the structure of chromatin. Ultimately, we begin to understand how various regulatory and functional programs are encoded in the genome by fine-tuning the dynamics of interactions between molecules in chromatin. The talk will review current ideas about the structure of chromatin, focus on discussing the growing amount of information about the interactions of nucleosomes with various proteins, and demonstrate the results showing the importance of nucleosome dynamics in the regulation of DNA accessibility for reading by transcriptional machinery. This work was supported by the Russian Science Foundation grant #18-74-10006 (https://rscf.ru/en/project/18-74-10006/).