«ДНК-салат» позаимствовал светящуюся часть у белка
ДНК — это молекула с довольно однообразной структурой, ее трудно заставить выполнять каких-либо новые функции. Однако недавно ученые смогли придать ей форму «ДНК-салата» (DNA lettuce), которая избирательно связывает особые фрагменты белков и благодаря этому флуоресцирует. Новая статья в Nature рассказывает о механизмах этого явления и его возможном применении.
Такие биомолекулы, как РНК, и тем более белки могут иметь различную структуру. Именно благодаря этому их функции также весьма разнообразны — от ускорения химических реакций до создания опорных структур клетки.
На этом фоне возможности ДНК выглядят скромно. Эта молекула главным образом хранит в себе генетическую информацию и имеет всего несколько основных форм.
Однако ученые успешно заставили ДНК взять на себя и другие функции, создав на ее основе новые, искусственные конструкции вроде ДНК-оригами. Недавно была создана еще одна нестандартная структура ДНК — ее назвали lettuce, то есть «салат-латук», «ДНК-салат». Она представляет собой конструкцию из четырех расходящихся лучей, которая способна удерживать в центре светящийся флуорофор — часть белка GFP.
Напомним: GFP, или зеленый флуоресцентный белок, — белок с уникальной структурой, впервые выделенный из медузы эквореи. Если на него подействовать синим светом, он начинает флуоресцировать в зеленой части спектра. GFP стал родоначальником целой палитры флуоресцентных белков, которая преобразила современную биологию.
Ранее способность связать флуорофор белка и светиться показали у РНК, а авторы новой статьи в Nature выяснили, как это работает в случае «ДНК-салата».
Они получили комплекс необычной ДНК с тремя разными флуорофорами, позаимствованными у светящихся белков. Его структуру с высоким разрешением помогли установить современные физические методы — криоэлектронная микроскопия и рентгеновская кристаллография.
Оказалось, «ДНК-салат» имеет форму четырехлучевой звезды, в центре которой сходятся одноцепочечные ДНК. Сложная конструкция удерживается сетью водородных связей и необычных диагональных взаимодействий «стопок» азотистых оснований (стэкинг). В ее центре удерживается один из белковых флуорофоров белка, причем «ДНК-салат» проявляет к ним избирательность.
Ученые также ввели в последовательность этой ДНК ряд мутаций и выяснили, какие из них нарушают или, напротив, усиливают флуоресценцию. Это помогло понять, какие части двух молекул контактируют и как изменить ДНК, чтобы управлять флуоресценцией.
Исследователи надеются вскоре найти применение для «ДНК-салата», как это уже сделали с другими необычными структурами на основе ДНК. Его можно использовать в качестве биосенсора, узнающего другую нестандартную ДНК — так называемые R-петли, — как и различных патогенов вроде SARS-CoV-2
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии