В мире химии

Обнаружены следы древнего «Мира РНК»

19 июля 2008
Некоторые бактериальные клетки могут плавать, принимать новые формы и даже становиться опасно вирулентными – все это без вовлечения ДНК в эти процессы. Исследователи из Йельского Университета смогли описать то, как это удается бактериям, полагая, что это открытие сможет пролить свет на то, как выглядели самые ранние формы жизни на Земле.



Рональд Брикер и фрагмент структуры циклического di-GMP. (Рисунок с PhysOrg.com)

Руководитель исследования Рональд Брикер (Ronald Breaker) отмечает, что для реализации многих биологических функций бактерии используют древние формы РНК, в настоящее время являющейся посредником – переносчиком информации от ДНК к матрице белкового синтеза.

В настоящее время практически все функции в клетке реализуются за счет белков, однако многие исследователи наряду с Брикером считают, что так было не всегда, и в последнее время уже было обнаружено достаточное количество примеров выполнения молекулами РНК достаточного количества функций в клеточной активности. Новое исследование иллюстрирует, что, по крайней мере в бактериальных клетках, белки отнюдь не всегда нужны для инициирования фундаментальных изменений на клеточном уровне. Брикер полагает, что такой процесс был обычным 4 млрд. лет назад, задолго до появления ДНК.

В группе Брикера была решена загадка, интересовавшая исследователей десятилетиями – исследователи расшифровали способ активации и дезактивации генов крошечными циклическими молекулами РНК, названными di-GMP. Эти манипуляции с генами определяют, будет ли бактерия двигаться или находиться в покое, останется в гордом одиночестве или объединится с другими бактериями в биопленку. Например, циклические di-GMP возбудителя холеры, Vibrio cholerae, отключают выработку белков, необходимых для крепления бактерии к стенкам кишечника.

Молекула РНК, состоящая лишь из двух нуклеотидов, активирует большую молекулу РНК – рибосвич. Рибосвичи были обнаружены в группе Бикера шесть лет назад, и с тех пор было показано, что эти структуры ДНК могут регулировать самые различные типы биологической активности. Рибосвичи, локализованные в матричной РНК, могут независимо «решать», какие гены активировать; ранее считалось, что эта функция доступна лишь белкам-регуляторам.

В группе Брикера были искусственно синтезировано большое количетво рибосвичей и определена их эффективность в экспрессии генов, что предсказало возможность существования таких РНК в природе. С 2002 года на участках ДНК, не отвечающих за генетическое кодирование, было обнаружено около 20 классов различных рибосвичей.

В мире химии

Другие новости

5 августа 2011 Кристаллы, перегруппировываясь, светятся тремя цветами

Химики из Японии создали люминесцентные жидкие кристаллы, способные, при механическом и тепловом воздействии «переключать» эмиссию, излучая три различных цвета.


14 февраля 2016 Наночастицы из золота для обнаружения протеинов

Исследователи из Университета Иоханнеса Гутенберга в Майнце (Германия) разработали новый метод, позволяющий наблюдать за индивидуальными белками. Исчерпывающая информация о динамическом поведении белков необходима для изучения связанных с этими белками биологических...


30 сентября 2014 Еще одно возможное объяснение хирогенеза

Механизм распада молекул 3-бромкамфары, находящихся под бомбардировкой поляризованными электронами, предлагает еще одно объяснение свойственной биологическим системам гомохиральности – тому, что в природе биологические системы предпочитают один из возможных зеркальных изомеров...