«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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
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.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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