Биологи собрали первую искусственную клеточную "фабрику белков"
Биологи создали первый в истории человечества искусственный аналог рибосомы - ключевой части клетки, отвечающей за сборку молекул белков, и научили ее реагировать на не существующие в природе сигналы.
Международный коллектив молекулярных биологов впервые в истории человечества создал искусственный аналог рибосомы - ключевой части клетки, отвечающей за сборку молекул белков, и научил ее использовать не существующие в природе аминокислоты, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Наша собственная "белковая фабрика" открывает новые пути к расширению генетического кода в очень уникальном и преображающем плане, что даст нам возможности создать что-то новое в области синтетической биологии и биомолекулярной инженерии", - заявил Майкл Джуэтт (Michael Jewett) из университета штата Иллинойс в Чикаго (США).
Джуэтт и его коллеги создали первую полноценную искусственную рибосому относительно случайно - подобная задача в их планы не входила, так как ученые просто пытались найти ответ на одну из главных биологических загадок этих "белковых фабрик" - почему они разделены на две половинки, не соединенные друг с другом.
Как объясняют биологи, когда клетка собирает молекулы того или иного белка, она вырабатывает несколько нитей так называемой матричной РНК, которая содержит в себе "инструкции" по их сборке. Когда мРНК выходит из ядра в клетку, к ней присоединяются "половинки" рибосом и начинают считывать генетические "буквы" и соединять молекулы аминокислот в белковую цепочку.
Среди ученых достаточно долгое время существует спор - может ли рибосома работать, если ее половинки были бы связаны постоянно, а не только во время сборки белков. Авторы статьи попытались разрешить его на практике, попытавшись создать искусственную "белковую фабрику", чьи половинки были бы соединены прочной двойной связью.
Для этого ученые извлекли из клетки молекулы РНК, содержащие в себе инструкции по сборке рибосомы, и модифицировали их таким образом, чтобы их половинки были склеены друг с другом. Получив так называемую "химерную" РНК, Джуэтт и его коллеги поместили ее в клетку бактерии и начали следить за развитием событий.
К удивлению ученых, созданная ими искусственная рибосома нормально собиралась внутри клетки, исполняла все возложенные на нее функции и даже поддерживала жизнь микроба в тех случаях, когда Джуэтт и его коллеги удалили все нормальные рибосомы и связанные с ними гены из бактерии.
Подобный результат эксперимента, как утверждают авторы статьи, означает, что у нас теперь есть способ создавать полноценные синтетические цепочки сборки белков и прочих молекул, которые будут работать отдельно от всего остального организма микроба и не мешать его жизнедеятельности. Это, надеются ученые, позволит в будущем собирать молекулы лекарств и других полезных веществ при помощи подобных "биофабрик".
http://ria.ru/science/20150730/1154122867.html