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

28 февраля 2007 Распределим клетки по каплям и исследуем их по отдельности

использовали микроструйный прибор для изоляции единичных клеток в водных микрокаплях


16 февраля 2015 Органический дайджест 416

В этом номере дайджеста: образование стириловых эфиров из бензилового спирта в отсутствие комплексов переходных металлов; регио- и/или диастереоселективное аллильное трет-ацетилирование олефинов; присоединение диалкилфосфитов к алкенам и алкинам – способ получения...


16 августа 2014 Фотонный «пинбол» идентифицирует удаленные вещества

Исследователи из США увеличили расстояние, на котором могут быть идентифицированы химические вещества, до одного километра, превратив изучаемые образцы в лазеры [1]. Инициировав эмиссию яркого рамановского лазерного излучения, Мэрлан Скалли (Marlan...