«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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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