#Кодон | Explore Tumblr Posts and Blogs

chrdkru · 5 years

Photo

Шторм корректировок .

Генетик Джордж Черч перед властью биотехнологий особенно не трепещет. В списке предприятий патриарха биотеха и дизельное топливо из трансгенных бактерий, и проект по воскрешению мамонта на базе генома слона, и идея по обращению старения вспять. Даже позитивная евгеника не особенно пугает человека, вот уже почти полвека работающего на острие инноваций в генетике: когда научное сообщество с тревогой обсуждало эксперименты Цзянькуя Хэ, Черч лишь обмолвился, что лишь бы китаец «все сделал правильно», и если ГМ-дети в норме и здоровы, то и у науки все будет хорошо.

Несколько лет назад ученый поставил перед своей группой задачу избавить ДНК свиней от «генетического мусора» — застрявших в геноме ретровирусов — чтобы продемонстрировать то, как можно «почистить» животных, сделав их безопасными для человека донорами органов. Тогда ему удалось вырезать из генома свиней 62 вирусных фрагмента и даже вырастить из отредактированных клеток жизнеспособное животное. Для этого ученые использовали систему CRISPR-Cas9, которая точечно редактирует целевые гены, оставив остальные десятки тысяч нетронутыми. Но для работы с человеческим геномом десятков исправлений не достаточно — чтобы вырастить универсальный донорский орган, лишенный «генов-паразитов», требуются десятки тысяч правок.

И здесь на их пути встала проблема: клетки не то, чтобы хорошо переносили редактирование генов. Действие «молекулярных ножниц» Cas9 основано на том, что они вносят разрывы в цепочку ДНК, которые клетка затем каким-то образом чинит. Если разрезать ДНК во многих местах сразу, такая клетка может перестать размножаться или вовсе умереть.

В своей новой работе (предварительно опубликованной на сайте bioRxiv и еще не прошедшей рецензирование) группа Джорджа Черча нашла решение этой проблемы. Чтобы не травмировать клетку (точнее, ее ДНК), исследователи использовали измененную систему CRISPR-Cas9 — редактор баз (base editor, BE). Фермент Cas9, который отвечает за разрезание ДНК, в ней инактивирован и больше не «кусается», поэтому разрывов в нити ДНК не возникает. Зато к нему пришит другой фермент — аденин-деаминаза, которая заменяет нуклеотиды А на Г.

Читайте также: Исправляя А-Т на Г-Ц. Создан инструмент корректирования генома по буквам

«Редакторы баз не заменяют классические Cas9 системы, — поясняет в разговоре с “Чердаком” разницу между Cas9 и редактором баз биолог Константин Северинов, профессор Сколтеха и Университета Ратгерса (США). — Они, скорее, комплементарны, это другое измерение технологии». С помощью редактора баз нельзя вырезать участки из ДНК, зато можно вносить в геном однобуквенные мутации и таким образом изменять «смысл» последовательностей.

В качестве мишени для своего редактора Черч с коллегами выбрали «мусорный» ген, который встречается в геноме человека много раз — ретротранспозон LINE-1. В каждой клетке их десятки тысяч копий, которые составляют 17% всего генома. Ретротранспозоны — дальние родственники (возможно, предки или потомки) ретровирусов и сохраняют многие их свойства, кроме инфекционности. Их жизненный цикл выглядит так: сначала ДНК ретротранспозона копируется на РНК-матрицу. Затем на ее основе строится белок-ревертаза. Она запускает обратную транскрипцию — синтез ДНК на матрице РНК. И новая копия ДНК транспозона встраивается в случайное место генома. Так «инфекция» распространяется внутри ДНК одной клетки.

Несмотря на то, что сами по себе ретротранспозоны безвредны, так как не образуют вирусных частиц, не разрушают клетку и не заражают ее соседей, их случайное встраивание в геном может привести к мутациям. Распространение ретротранспозонов связывают также со старением клеток и развитием хронического воспаления.

Ученые придумали способ «кастрировать» LINE-1 с помощью генетического редактирования. Для этого они точечно заменяли в нем нуклеотид А на Г, и посреди гена возникал стоп-кодон (обозначающий конец синтеза белка). Поэтому построить белок-ревертазу транспозон уже не мог: появившийся в результате правки стоп-кодон останавливал производство белка на полпути. Таким образом, ретротранспозоны не исчезли из генома, но перестали размножаться.

На этот раз группа Черча работала с клетками человека. В культуре эмбриональных клеток почки их рекорд составил 13 200 изменений (это около 50% всех копий LINE-1). Также они проверили методику на индуцированных плюрипотентных клетках человека, которые более трепетно относятся к разрывам ДНК, там результат оказался ниже: 2 600 изменений (примерно 13,75% всех содержащихся в эти клетках LINE-1). Таким образом, им удалось превзойти свой же рекорд единовременных замен на два порядка.

Северинов подчеркивает, что достижение Черча — интеллектуальное, а не техническое. Сами по себе редакторы баз не фантастически сложные инструменты, и специфических умений для работы с ними не требуют. «Вы про голову забыли, — говорит он в ответ на вопрос “Чердака” о том, в чем же тогда достижение группы Черча, — Все проблемы в головах. Ведь в науке самое главное — задача, которая рождается в голове ученого, а технология применяется именно исходя из задачи. Черч поставил такую задачу, которую другие не формулировали, а потом решил ее с помощью имеющейся технологии. В этом смысле, это самая настоящая классическая наука, а он — большой молодец».

Из фундаментального завоевания, впрочем, можно вывести прикладных следствий. Первый вариант, который приходит в голову, — для борьбы с транспозонами, которых подозревают не только в состаривании клеток, но и в развитии множества неврологических патологий.

Второй вариант — более радикальный: расширение генетического кода. Подобную работу Черч с коллегами уже провели на кишечной палочке Escherichia coli. Правда, это было еще в 2013 году, до широкого распространения технологии CRISPR-Cas9. Тогда исследователи синтезировали заново геном кишечной палочки, заменив один из вариантов стоп-кодона на другой (всего их три вида) по всему геному. Получилась вполне жизнеспособная бактерия, у которой один из стоп-кодонов лишился своей функции. И его «научили» кодировать новую синтетическую аминокислоту, которой изначально нет в бактериальной клетке. Таким образом, ученым удалось встроить в белки E. coli новую аминокислоту, и именно это они назвали расширением генетического кода.

По словам авторов работы, для того, чтобы проделать подобную операцию с клеткой человека, потребуется внести от 4 438 до 9 811 изменений в ее ДНК. На фоне новой работы эта цифра кажется вполне посильной. И несмотря на то, что речь о переписывании генома человечества, конечно, не идет, Черч и коллеги предлагают использовать эту технологию для создания более сложных антител, производства синтетического мяса или создания клеток, устойчивых ко всем известным вирусам.

Правда, для того чтобы добиться последнего, одной и той же правки, даже и воспроизведенной огромное количество раз, не достаточно. Для этого необходимо будет вводить в клетку сразу десятки тысяч редакторов, которые будут наводиться на разные участки ДНК, и, следовательно, крепиться к отдельному РНК-гиду. И как при этом добиться эффективного редактирования, задача нетривиальная: «Вам нужно убедиться, что все они одновременно присутствуют в редактируемой клетке в более-менее одинаковой пропорции, чтобы каждый редактор мог что-то сделать, — объясняет Северинов, — При этом количество редактора с каждым конкретным РНК-гидом будет очень маленькое, а, следовательно, их сродство к мишеням будет очень низким».

А пока Черч продолжает работу с геномом свиней. Его компания eGenesis занимается выращиванием свиных клеток, которые были бы совместимы с организмом человека и не несли бы в себе опасных вирусов. И на фоне недавних новостей об обезьяне, прожившей рекордные полгода с сердцем генетически модифицированной (правда, по более простой технологии) свиньи, это кажется не таким и далеким будущим.

Полина Лосева, Иван Шунин

https://ift.tt/2UtijBQ

#IFTTT #chrdk #science #news #tech #technologies #technology #future #чердак #наука #технологии #ново

1 note · View note

agar13wechat · 3 years

Text

1. Apple Store болон Playstore.оос Wechat апп.г татна.

2. Wechat.aa нээгээд Sign Up товчин дээр дарж мэдээллээ оруулна.

3. Нууц хамгаалах гэрээг зөвшөөрөх ✔ товчийг дарна. Next товчин дээр дарна.

4. Start Товчин дээр дарна.

5. Дүрсийг зөөж тохируулна.

6. Start Товчин дээр дарна.

7. Уг Qr кодон дээр удаан дарахад хадгалах тэмдэг гарч ирнэ. Таны иргэн тойронд wechat.тай хүн байвал Scan хийж уншуулаарай. 1 хүнд сардаа 1 удаа wechatд хүн урих эрх байдаг. Тийм болохоор ингэж уншуулж бүртгүүлхээс өөр аргагүй болсон. Эсвэл хадгалж авсан кодныхоо зургийг чатаар явуулж хол байгаа wechattai хүнээс тусламж хүсэж болно.

8. Тусламж хүссэн хүнийхээ wechat.ний add хэсгийг дараад scan товчийг дарж өөрийн qr кодыг уншуулна.

9. Код уншуулсан хүний утсан дээр ийм тэмдэг гарч ирэхэд OK товчийг дарна.

10. Таны бүртгүүлсэн дугаарт ийм мсж ирэх ба та уг 6 оронтой тоог бичсэнээр таны wechat хаяг нээгдэх болно.

Та үйлдвэрээс нь шууд захиалга хийхийн тулд заавал wechat. тай байх шаардлагатай. Учир нь бусад апп.ууд хятадад vpn.ээр ордог болохоор харилцахад хүндрэлтэй байдаг. Qr Код уншуулах хүнээ л олчихвол бусад нь маш амархан. Таньд амжилт хүсэе 💪

0 notes

nuttymooncollectionblr-blog · 5 years

Text

какой антикодон транспортной рнк соответствует триплету тга Биосинтез белка

Избыточность (вырожденность): аминокислот всего 20, а триплетов, кодирующих аминокислоты – 61, поэтому каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами. Биосинтез белка. Генетический код. Наследственная информация – это информация о строении белка (информация о том, какие аминокислоты в каком порядке соединять при синтезе первичной структуры белка). Информация о строении белков закодирована в ДНК, которая у эукариот входит в состав хромосом и находится в ядре. Участок ДНК (хромосомы), в котором закодирована информация об одном белке, называется ген . Транскрипция – это переписывание информации с ДНК на иРНК (информационную РНК). РНК переносит информацию из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка (к рибосоме). Трансляция – это процесс биосинтеза белка. Внутри рибосомы к кодонам иРНК по принципу комплементарности присоединяются антикодоны тРНК. Рибосома пептидной связью соединяет между собой аминокислоты, принесенные тРНК, получается белок. Реакции транскрипции, трансляции, а так же репликации (удвоения ДНК) являются реакциями матричного синтеза . ДНК служит матрицей для синтеза иРНК, иРНК служит матрицей для синтеза белка. Генетический код – это способ, с помощью которого информация о строении белка записана в ДНК. Свойства генкода. Триплетность : одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Однозначность : каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту. Универсальность : генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле. Задачи на количество нуклеотидов/аминокислот 3 нуклеотида = 1 триплет = 1 аминокислота = 1 тРНК.... Читать полностью ...

0 notes

obkov-obzavejdane-bani-blog · 7 years

Text

Бактерия, която може да чете човек-направил ДНК

Целият живот на Земята, използва едни и същи четири химични букви, известни като база за съхраняване на генетична информация под формата на ДНК. Трите основи образуват кодон, генетично “дума”, че е една от 20 природни аминокиселини. Ред кодонов може да се прочете на машини вътре в клетките и превърнали се в дълги вериги от аминокиселини. Тези вериги са протеини, които изпълняват много от броя на…

View On WordPress

0 notes

2ipneo · 7 years

Text

Сколько мусора в нашей ДНК?

http://ipneo.info

Геном рыбы фугу примерно в 8 раз меньше, чем геном человека, и в 330 раз меньше, чем геном двоякодышащей рыбы протоптер. Какие “призраки” живут на “кладбищах геномов”, и сколько мусора в нашей с вами ДНК?

Известный молекулярный биолог Дэвид Пенни из Центра молекулярной экологии и эволюции Аллена Вилсона в новозеландском Университете Массей как-то сказал: “Я бы весьма гордился работой в группе, которая разработала геном кишечной палочки. Однако я бы никогда не признался, что участвовал в проектировании генома человека. Ни в одном университете этот проект не смогли бы настолько испортить”. Тема о количестве мусора в нашей ДНК - одна из самых “горячих” тем в научном сообществе. Вокруг этого вопроса среди ученых разгораются настоящие словесные баталии.

Немного молекулярной генетики

Напомним, что в основе передачи наследственной информации лежит двухцепочечная молекула ДНК. Она представляет собой полимер из четырех типов мономеров (нуклеотидов): аденина (A), тимина (T), цитозина (С) и гуанина (G) - и уложена в хромосомы. У человека 23 пары расположенных в ядре хромосом (22 пары неполовых и одна пара половых). Они и составляют основу нашего генома (еще 37 генов содержат кольцевые ДНК митохондрий). Если бы мы взяли одну клетку человека, сшили весь диплоидный (парный) набор хромосом вместе и вытянули в нить, то получили бы молекулу длиной в 2 метра, состоящую из шести миллиардов пар оснований (нуклеотидов). Три миллиарда от папы и 3 - от мамы.

Наиболее изученный тип функциональных последовательностей ДНК - гены, кодирующие белки. С подобных генов считывается молекула РНК, которая затем играет роль матрицы для синтеза белков и определяет их аминокислотную последовательность. Кодирующая часть молекулы РНК может быть разделена на тройки нуклеотидов (кодоны), которые либо соответствуют некоторой аминокислоте, либо определяют место окончания синтеза белка (стоп-кодоны). Правило соответствия кодонов аминокислотам называется генетическим кодом. Например, кодон GCC кодирует аминокислоту аланин.

Померимся генами?

Когда-то думали, что у столь сложного организма, как человек, должно быть очень много генов. Когда проект “Геном человека” подходил к завершению, ученые даже устроили тотализатор: сколько генов будет обнаружено?

Вдвое умнее мух Идея тотализатора касательно числа человеческих генов пришла в голову доктору Эвану Бирни в баре при лаборатории в Колд-Спринг-Харбор незадолго до завершения проекта “Геном человека”. По мере приближения к финалу, с 2000 по 2002 год, ставки выросли с 1 доллара до 20. В результате банк разделили “на троих”: Пол Дир из Британского совета по медицинским исследованиям, который еще в 2000 году поставил на дату своего рождения - 27.04.1962 - 27 462, Ли Роуэн из Института системной биологии в Сиэтле - в 2001 году она поставила на число 25 947, и Оливер Джейлон из французской компании Genoscope (26 500). Когда главного победителя - доктора Дира - спросили, как ему удалось еще 3 года назад, когда все думали, что генов у человека не меньше 50 000, угадать число с такой точностью, он ответил: “Дело было в баре, глубокой ночью. Наблюдая за поведением пьющих людей, я подумал, что оно мало отличается от поведения мух-дрозофил, у которых 13 500 генов, а потому мне показалось, что удвоенного числа мушиных генов людям вполне достаточно”.

Каково же было их удивление, когда оказалось, что количество генов у человека и маленького круглого червя Caenorhabditis elegans примерно одинаковое. У червяка около 20 000 генов, а у нас - 20−25 тысяч.

Для “венца творения” факт довольно обидный, особенно если учесть, что существует много организмов как с бóльшим по размеру геномом (геном двоякодышащей рыбы протоптер, Protopterus aethiopicus, в 40 раз больше человеческого), так и с бóльшим количеством генов (у риса - 32−50 тысяч генов).

Но на самом деле у человека менее 2% генома кодируют какие-либо белки. Для чего же нужны остальные 98%? Может, там скрывается секрет нашей сложности? Оказалось, что существуют важные некодирующие участки ДНК. Например, это участки промоторов - последовательностей нуклеотидов, на которые садится фермент РНК-полимераза и откуда начинается синтез молекулы РНК. Это участки связывания транскрипционных факторов - белков, регулирующих работу генов. Это теломеры, защищающие концы хромосом, и центромеры, необходимые для правильного расхождения хромосом по разным полюсам клеток при делении. Известны некоторые регуляторные молекулы РНК (например, микроРНК, препятствующие синтезу белков соответствующих генов на матричной РНК - копии гена-исходника), а также молекулы РНК, входящие в состав важных ферментативных комплексов - например, рибосом, которые собирают из отдельных аминокислот белки, передвигаясь по матричной РНК. Есть и прочие примеры важных некодирующих участков ДНК.

Тем не менее бóльшая часть нашего генома напоминает пустыню: повторяющиеся последовательности, останки “мертвых” вирусов, которые когда-то давно встраивались в геномы наших предков; так называемые эгоистичные мобильные элементы - последовательности ДНК, способные перескакивать из одного участка генома в другой; различные псевдогены - нуклеотидные последовательности, утратившие способность кодировать белки в результате мутаций, но все еще сохранившие некоторые признаки генов. Это далеко не полный список “призраков”, обитающих на “кладбище генома”.

Существует точка зрения, что бóльшая часть генома человека нефункциональна. В 2004 году журнал Nature опубликовал статью, описывавшую мышей, из генома которых были вырезаны значительные фрагменты некодирующей ДНК размером в 0,8 и даже 1,5 млн нуклеотидов. Было показано, что эти мыши не отличаются от обычных строением тела, развитием, продолжительностью жизни или способностью оставлять потомство. Разумеется, какие-то отличия могли остаться незамеченными, но в целом это был серьезный аргумент в пользу существования “мусорной ДНК”, от которой можно избавиться без особых последствий. Конечно, было бы интересно вырезать не пару миллионов нуклеотидов, а миллиард, оставив только предсказанные последовательности генов и известные функци��нальные элементы. Удастся ли вывести подобную “минимальную мышь”, и сможет ли она нормально существовать? Может ли человек обойтись геномом длиной лишь в полметра? Возможно, когда-нибудь мы об этом узнаем. Тем временем еще 1 важный аргумент в пользу существования мусорной ДНК - наличие достаточно близких организмов с очень разными размерами геномов.

Геном рыбы фугу примерно в 8 раз меньше, чем геном человека (хотя генов в нем примерно столько же), и в 330 раз меньше, чем геном уже упомянутой рыбы протоптер. Если бы каждый нуклеотид в геноме был функционален, то непонятно, зачем луку геном в 5 раз больший, чем у нас?

На колоссальные различия в размерах геномов сходных организмов обратил внимание эволюционный биолог Сусуму Оно. Считается, что именно Оно ввел термин “мусорная ДНК” (junk DNA). Еще в 1972 году, задолго до того, как был прочитан геном человека, Оно высказал правдотакие представления как о количестве генов в геноме человека, так и о количестве “мусора” в нем. В своей статье “Столько мусорной ДНК в нашем геноме” он отмечает, что в геноме человека должно быть около 30 000 генов. Это число, на тот момент совсем не очевидное, оказалось удивительно близко к реальному, которое узнали десятки лет спустя. Кроме того, Оно приводит оценку функциональной доли генома (6%), объявляя более 90% генома человека мусором.

Находка или мусор? Вызов представлению о существовании мусорной ДНК бросил проект ENCODE - The Encyclopedia of DNA Elements, “Энциклопедия элементов ДНК” (первые его результаты опубликованы в журнале Nature в 2012 году). Получив многочисленные экспериментальные данные о том, какие части генома человека взаимодействуют с различными белками, участвуют в транскрипции - синтезе РНК-копий генов для последующей трансляции (синтеза белка из аминокислот на матрице информационной РНК) - или других биохимических процессах, авторы пришли к выводу, что более 80% генома человека так или иначе функциональны. Разумеется, данный тезис вызвал бурное обсуждение в научном сообществе.

Одна из наиболее ироничных статей, опубликованная Дэном Грауром, специалистом по молекулярной эволюционной биоинформатике, профессором Хьюстонского университета, и его коллегами в 2013 году в журнале Genome biology and evolution, называется так: “О бессмертии телевизоров: "функция” в геноме человека по лишенному эволюции Евангелию от ENCODE". Ее авторы отмечают, что отдельные члены консорциума ENCODE расходятся в том, какая часть генома функциональна. Так, 1 из них вскоре уточнил в журнале Genomicron, что речь идет не о 80% функциональных последовательностей в геноме, а о 40%, а другой (в статье в Scientific American) и вовсе снизил показатель до 20%, но при этом продолжал настаивать, что термин “мусорная ДНК” нужно устранить из лексикона.

По мнению авторов статьи “О бессмертии телевизоров”, члены консорциума ENCODE слишком вольно интерпретируют термин “функция”. Например, существуют белки, которые называют гистонами. Они могут связывать молекулу ДНК и помогают ей компактно укладываться. Гистоны могут подвергаться определенным химическим модификациям. Согласно ENCODE, предположительная функция одной из подобных модификаций гистонов - “предпочтение находиться в 5’-конце генов” (5’-конец - это конец гена, от которого движутся ферменты ДНК- и РНК-полимеразы при копировании ДНК или при транскрипции). “Примерно так же можно сказать, что функция Белого дома - занимать площадь земли по адресу 1600, Пенсильвания-авеню, Вашингтон, округ Колумбия”, - отмечают оппоненты.

Возникает проблема и с приписыванием функции участкам ДНК. Предположим, что к определенному участку ДНК способен прикрепляться важный для функционирования клетки белок, и поэтому ENCODE приписывает этому участку “функцию”. Например, некоторый транскрипционный фактор - белок, инициирующий синтез информационной (матричной) РНК - связывается со следующей последовательностью нуклеотидов: TATAAA. Рассмотрим две идентичные последовательности TATAAA в разных частях генома. После того как транскрипционный фактор связывается с первой последовательностью, начинается синтез молекулы РНК, служащей матрицей для синтеза другого важного белка. Мутации (замены любого из нуклеотидов) в этой последовательности приведут к тому, что РНК будет считываться плохо, белок не будет синтезирован, и это, скорее всего, негативно скажется на выживании организма. Поэтому правильная последовательность TATAAA будет поддерживаться в данном месте генома с помощью естественного отбора, и в этом случае уместно говорить о наличии у нее функции.

Каша ехала на котоцикле Иногда в СМИ можно услышать некорректную фразу “генетический код мутировал”. Но мутации происходят не в коде, а в молекуле ДНК (в геноме). В результате меняются нуклеотидные последовательности. Это можно сравнить с заменой буквы в слове. Например, фраза “Маша ехала на мотоцикле” превращается во фразу “Саша ехала на мотоцикле”, если одна буква М “мутировала” в букву С. Изменение генетического кода намного серьезней - это как изменение алфавита. Представим, что во всем тексте буква М внезапно превратилась в букву К. Теперь у нас “Каша ехала на котоцикле”. Понятно, что такие изменения ведут к значительным последствиям и поэтому в природе происходят крайне редко. Но происходят! Например, у некоторых инфузорий 1 из стоп-кодонов может кодировать аминокислоту глутамин. Но это скорее исключение, чем правило. У большинства организмов 1 и тот же генетический код: например, у человека, у червяка или огурца. А вот геномы у этих организмов различаются очень сильно. Тот же алфавит, но другой текст.

Другая последовательность TATAAA возникла в геноме по случайным причинам. Поскольку она идентична первой, с ней тоже связывается транскрипционный фактор. Но никакого гена рядом нет, поэтому связывание ни к чему не приводит. Если в этом участке возникнет мутация, ничего не изменится, организм не пострадает. В данном случае говорить о функции второго участка TATAAA нет смысла. Впрочем, может оказаться, что наличие в геноме большого количества последовательностей TATAAA вдали от генов нужно просто для того, чтобы связывать транскрипционный фактор и уменьшать его эффективную концентрацию. В таком случае отбор будет регулировать число подобных последовательностей в геноме.

Чтобы доказать, что некоторый участок ДНК функционален, недостаточно показать, что в этом участке происходит некий биологический процесс (например, связывание ДНК). Члены консорциума ENCODE пишут, что функцией обладают участки ДНК, которые вовлечены в транскрипцию. “Но почему нужно акцентировать внимание на том, что 74,7% генома транскрибируется, в то время как можно сказать, что 100% генома принимает участие в воспроизводимом биохимическом процессе - репликации!”, - снова шутит Граур.

#waste

0 notes

nextkreditru · 7 years

Link

Ученые из Пхоханского университета науки и технологии в Южной Корее обнаружили молекулярный механизм, препятствующий быстрому старению живого организма. С помощью него клетки избавляются от дефектных молекул РНК, что продлевает жизнь. Подобные системы, по мнению исследователей, существуют и у человека, что обуславливает его долголетие по сравнению со многими другими видами животных. Статья с результатами научной работы опубликована в журнале Nature Communications.

Продолжительность жизни организмов зависит от того, насколько эффективно клетка осуществляет контроль матричной РНК (мРНК). В результате мутаций в этих молекулах могут возникать лишние стоп-кодоны (нонсенс-мутации), которые заранее обрывают синтез белка. В результате образуются молекулы, которые могут оказывать на клетку токсичный эффект. Этому препятствует система нонсенс-опосредованного распада мРНК (NMD), которая расщепляет цепочки рибонуклеотидов с дефектами.

В первой части исследования биологи определили, как меняется уровень активности NMD с возрастом нематод Caenorhabditis elegans. Для этого в червей ввели ген бактерий lacZ, внутри которого в неправильном месте находился стоп-кодон. LacZ был соединен с геном, кодирующим зеленый флуоресцентный белок (GFP). При синтезе белка мРНК, образованная на матрице гибридного гена lacZ-GFP, в норме должна расщепляться системой NMD. В ином случае исследователи могли наблюдать флуоресценцию.

Оказалось, что с течением времени флуоресценция в тканях C.elegans становилась все сильнее. Это указывало на то, что активность NMD с возрастом червей уменьшалась, что также подтверждалось увеличением концентрации гибридной мРНК.

На следующем этапе работы исследователи использовали генетически модифицированных C.elegans, у которых мутация была введена в ген daf-2. Последний отвечает за выработку инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF1), участвующего в переходе животного из ювенильной формы в зрелую стадию развития. Его блокирование провоцирует обратное превращение червя и тормозит старение.

У животных с мутацией daf-2 было обнаружено усиление активности NMD. Это удалось определить, проанализировав количественный состав различных мРНК с нонсенс-мутациями и сравнив его с таковым у нормальных червей. Ученые также изменили ген smg-2, кодирующий ключевой компонент NMD, тем самым подавив функцию системы. В результате выигрыш в продолжительности жизни у генетически модифицированных C.elegans уменьшился.

Ученые полагают, что естественное поддержание работы NMD в зрелом возрасте и других систем контроля новосинтезированных мРНК может объяснять высокую продолжительность жизни человека.

next-kredit.ru

Next-kredit.RU - Benefit in Russia http://ift.tt/2mtQhVa

#IFTTT #Next-kredit.RU - Benefit in Russia

0 notes