источник: CDC/ Hsi Liu, Ph.D., MBA, James Gathany
вс
-17
-29
пн
-20
-24
вт
-14
-17
Генетикам удалось найти в природе короткие ядерные РНК, которые самостоятельно, без какой-либо помощи белков и ферментов, умеют удалять некодирующие участки матричной РНК, а затем сшивать кодирующие в одну последовательность. Открытие резко усилит позицию сторонников РНК-мира.
Биополимеры всех живых организмов отлично дополняют друг друга: нуклеиновые кислоты хранят наследственную информацию, а белки-ферменты, закодированные в этих последовательностях, помогают эту самую наследственную информацию воспроизводить и передавать следующим поколениям. Но, как показали Саба Валадкхан из университета Кейс-Вестерн-Резерв и ее коллеги, в некоторых случаях РНК могут «обслуживать» себя самостоятельно, катализируя один из этапов реализации наследственной информации.
Знакомая всем со школы центральная догма молекулярной биологии ДНК–РНК–белок, сформулированная Френсисом Криком в 1958 году, с того времени помогла получить не одну Нобелевскую премию, начиная с самого Крика и его коллеги Уотсона и заканчивая открытым Эндрю Файером и Крейгом Мелло феноменом РНК-интерференции.
Казалось бы, чего проще – построить информационную РНК по матрице ДНК, а потом «перевести» эту последовательность нуклеотидов иРНК в последовательность аминокислот белка.
Ричард Робертс и Филлип Шарп в 1977 году добавили еще один обязательный этап, за который в 1993 году и получили Нобелевскую премию. Ученые показали, что в эукариотическом (находящемся в ядре клетки) геноме даже в пределах одного гена существуют смысловые и несмысловые последовательности – экзоны и интроны. Поэтому прежде чем штамповать белки по образу и подобию иРНК, последнюю надо сначала разрезать, убрать все интроны, а потом сшить экзоны. Иногда порядок или количество объединяющихся экзонов может меняться. У человека такому альтернативному сплайсингу подвержено 94% генов. Реже готовая иРНК образуется из экзонов двух и более генов.
Сплайсинг, как и абсолютное большинство реакций в нашем организме, ускоряется (катализируется) ферментами, «сконцентрированными» в специальной структуре – сплайсосоме. Всего в ее состав входит до 200 различных белков и вспомогательных РНК.
Валадкхан и соавторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences показали, что в некоторых случаях может быть достаточно всего двух коротких ядерных РНК (кяРНК) – U2 и U6.
Эта «самостоятельность» РНК не стала удивлением для ученых: если ДНК только «хранит» наследственную информацию, то почти вся работа по ее воспроизведению лежит на РНК и некоторых белках. Отсюда и большое количество совершенно непохожих друг на друга молекул РНК. Информационные (матричные) РНК – почти копия ДНК, транспортные РНК отвечают за доставку определенных аминокислот к синтезирующейся белковой цепочке. Есть также микро-, интерферирующие и другие типы РНК, подавляющие работу конкретных генов, и несколько отличающиеся от других рибосомальные и короткие ядерные РНК.
Последние относятся к классу рибозимов – РНК, способных катализировать химические реакции. Открытие подобных свойств Томасом Чеком и Сидни Альтманом тоже было отмечено Нобелевской премией в 1989 году -- на этот раз по химии. Впрочем, большинство описанных на данный момент рибозимов либо искусственные, либо работают вместе с белками, как это и происходит в рибосоме и сплайсосоме.
Валадкхан показала, что входящие в состав сплайсосомы короткие ядерные РНК, к которым и относятся упомянутые U2 и U6, способны разрезать и сшивать короткие нуклеотидные цепочки самостоятельно.
| Мэттью МакКонахи женится |
| Для Сику датчане готовы стать белыми медведями |
| Депп и Паради расстаются, а с Бруно Марса сняли обвинение в употреблении кокаина |
| Бекхэм остается в Лос-Анджелесе |
| Анджелина Джоли считает праймериз республиканцев «странным» телешоу |
| Фассбендера и Мортенсена кинокритики не заметили |
По своим характеристикам – местам разреза, субстрату и потребностям в ионах эта реакция похожа на традиционный сплайсинг, что вновь обостряет вопрос о «главном» элементе сплайсосомы. Безусловно, полноценная сплайсосома – гораздо более эффективный катализатор, но какой из ее элементов является ведущим, а какие вспомогательными? На этот вопрос ученым еще предстоит ответить.
Зато апологеты гипотезы «РНК-мира» получили еще один аргумент в пользу своей теории. Согласно ей в определенный момент на Земле существовала стадия жизни, в которой и хранение генетической информации, и катализ реакций осуществляли молекулы РНК -- такие же, как и описанные U2 и U6.
| Этта Джеймс скончалась, а «Артист» продолжает победное шествие |
| «Прислуга» обзавелась статуэтками, а Лопес не хочет замуж |
| В Лос-Анджелесе покажут город будущего |
