Системы редактирования РНК мхов сработали в клетках человека
Специфические системы редактирования последовательности РНК под названием PPR65 и PPR56 перенесли из митохондрий мхов в клетки человека. В совершенно новой среде обе оказались работоспособны, сохранили точность редактирования и модифицировали не только целевые белки, но и ряд других.
Все живые клетки и «не вполне живые» вирусы работают на основе общего принципа — так называемой центральной догмы молекулярной биологии. Согласно ней, все наследуемые признаки организма находятся в его ДНК, которая «переписывается» на язык РНК и далее служит матрицей для синтеза белков. При этом ДНК и РНК можно сравнить с текстами или даже инструкциями, которые нужны для того, чтобы последовательность генома превратилась в сложное и регулирующее себя живое существо.
В процессе всего этого шифрования и переноса информации неизбежно возникают ошибки — то есть различные мутации. Хотя их определенная частота приемлема и даже необходима в процессе эволюции, клетка все же должна их корректировать — с помощью различных механизмов репарации и редактирования.
Все это касается не только ядерного генома (если мы говорим об имеющих его эукариотах), но и некоторых органелл — имеющих собственные геномы митохондрий, а в случае растений еще и хлоропластов. Причем модификации может подвергаться не только ДНК, но и создаваемая на ее основе РНК.
У различных организмов механизмы редактирования одной из ключевых биомолекул — рибонуклеиновой кислоты, или РНК — могут сильно различаться. Различие заключается и в том, какие из «букв» генетического кода оказываются химически модифицированы и каким образом. Так, в РНК митохондрий и хлоропластов растений цитидины (C) превращаются в уридины (U), в то время как в животных клетках аденозины (А) становятся инозинами (I), причем второе происходит в гораздо больших количествах.
Не совсем ясно, насколько эти два типа редактирования совместимы между собой. Авторы новой статьи в Nucleic Acid Research обратили внимание на две системы редактирования РНК, которые работают в органеллах растительных клеток. Это PPR65 и PPR56, названные так по участвующим в них РНК-связывающим белкам PPR, имеющим в последовательности особые повторы. Они как раз осуществляют химическое превращение C в U, так называемое дезаминирование.
При этом в цитоплазме растений (основной среде клетки) такие системы не работают. А в их митохондриях PPR65 и PPR56 обычно «поправляют» те ошибки в РНК, что имели бы особенно сильный эффект на структуру белка.
Теперь исследователи перенесли обе системы из митохондрий мха Physcomitrium patens в культивируемые клетки человека. Оказалось, в новой среде PPR65 и PPR56 продолжают работать и сохраняют точность, в итоге изменяя последовательность не только целевых белков, но и ряда других. Всего модифицированными оказались свыше 900 разных молекул, причем с эффективностью до 91% — и это данные только для PPR56.
Авторы отмечают эффективность систем PPR65 и PPR56 в новой среде и полагают, что они могут стать альтернативой знаменитой системе генного редактирования CRISPR-Cas, для которой уже нашли первые биотехнологические и медицинские приложения.
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