Биологи собрали первую искусственную клеточную фабрику белков
Интернациональный коллектив молекулярных биологов в первый раз в истории создал неестественный аналог рибосомы – главной части клетки, несущей ответственность за сборку молекул белков, и научил ее применять не существующие в природе аминокислоты, говорится в статье, размещённой в издании Nature.
«Отечественная личная "протеиновая фабрика» открывает новые пути к расширению генетического кода в весьма неповторимом и преображающем замысле, что даст нам возможности создать что-то новое в области биомолекулярной инженерии и синтетической биологии", — заявил Майкл Джуэтт (Michael Jewett) из университета штата Иллинойс в Чикаго (США).
Джуэтт и его сотрудники создали первую полноценную неестественную рибосому довольно случайно – подобная задача в их замыслы не входила, поскольку ученые отыскать ответ на одну из основных биологических тайных этих «протеиновых фабрик» – из-за чего они поделены на две половинки, не соединенные между собой.
Как растолковывают биологи,
в то время, когда клетка собирает молекулы того либо иного белка, она производит пара нитей так называемой матричной РНК, которая содержит в себе «инструкции» по их сборке. В то время, когда мРНК выходит из ядра в клетку, к ней присоединяются «половинки» рибосом и начинают считывать генетические «буквы» и соединять молекулы аминокислот в протеиновую цепочку.
Среди ученых достаточно продолжительное время существует спор – может ли рибосома трудиться, в случае если ее половинки были бы связаны неизменно, а не только на протяжении сборки белков.
Авторы статьи постарались разрешить его на практике, постаравшись создать неестественную «протеиновую фабрику», чьи половинки были бы соединены прочной двойной связью.
Для этого ученые извлекли из клетки молекулы РНК, которые содержат в себе инструкции по сборке рибосомы, и модифицировали их так, дабы их половинки были склеены между собой. Взяв так именуемую «химерную» РНК, Джуэтт и его сотрудники поместили ее в клетку бактерии и начали смотреть за развитием событий.
К удивлению ученых,
созданная ими неестественная рибосома нормально планировала в клетки, выполняла все возложенные на нее функции а также поддерживала жизнь микроба в тех случаях, в то время, когда Джуэтт и его сотрудники удалили все обычные рибосомы и связанные с ними гены из бактерии.
Подобный итог опыта, как утверждают авторы статьи, свидетельствует, что у нас сейчас имеется метод создавать полноценные синтетические цепочки сборки белков и других молекул, каковые будут трудиться раздельно от всего остального организма микроба и не мешать его жизнедеятельности.
Это, сохраняют надежду ученые,
разрешит в будущем собирать молекулы лекарств и других нужных веществ при помощи аналогичных «биофабрик».