Удалось отследить визуально интимнейший внутриклеточный процесс - Гранит науки - 2011-04-28

Удалось отследить визуально интимнейший внутриклеточный процесс – перевод информации с ДНК на РНК, который является первым проявлением активности гена в организме

У микрофона Марина Аствацатурян! Американские ученые Медицинского Колледжа Альберта Эйнштейна при Университете Ешива (Albert Einstein College of Medicine of Yeshiva University) в Нью-Йорке впервые в мире наблюдали, как работает отдельный ген в живых клетках, результаты беспрецедентного исследования опубликованы на прошлой неделе в Science (22 April, 2011). Процесс генной транскрипции, т.е. перевода информации с ДНК в РНК наблюдали в реальном времени в клетках дрожжей. Для этого использовался флуоресцентный белок – его связывали молекулы информационной РНК, образующиеся по мере считывания информации с фрагментов ДНК, внесенных в определенный ген в дрожжевых клетках. Иными словами, по флуоресценции исследователи могли отслеживать молекулы РНК, являющиеся показателем экспрессии гена. А процесс генной транскрипции как таковой является ключевой стадией в синтезе белков, которые обеспечивают и всю структуру, и все функции организма, а сбои в этом синтезе лежат в основе многих заболеваний.

В исследовании, о котором идет речь, отслеживалась также активность ключевого фермента транскрипции РНК-полимеразы, которая собирает цепочки РНК, связывая между собой отдельные ее элементы, нуклеотиды. Как сообщает сетевое издание biologynews.net, можно было непосредственно наблюдать и проводить измерения на самых важных стадиях транскрипции как то: инициация, запускаемая при присоединении белков, которые называются факторами транскрипции, к особому, регуляторному, участку, расположенному перед геном (промотору), элонгация или удлинение цепочки РНК по мере того как РНК-полимераза прикрепляет к ней все новые нуклеотиды, и терминация, наступающая когда информационная РНК открепляется от ДНК-матрицы и уходит в другие части клетки, где служит инструкцией для сборки белков. «Зримая транскрипция в дрожжевых клетках, имевшая место в этом исследовании, показала, что этап инициации – случайное событие, которое зависит от того, насколько успешно факторы транскрипции найдут подходящий для них участок перед геном (т.е. промотор)» - говорит руководитель работы и главный автор статьи Роберт Сингер (Robert Singer) (Gruss Lipper Biophotonic Center at Albert Einstein College of Medicine). «И напротив, как только инициация случилась, РНК-полимераза вовлекает нуклеотиды в растущую цепь РНК эффективным и вполне предсказуемым образом» - добавляет ученый. «Понимание того, как регулируется генная экспрессия в одноклеточном дрожжевом организме – это первый шаг к пониманию аналогичного процесса у человека, геном которого сложнее и гораздо больше. Но в принципе все управляется одними и теми же молекулярными законами» – отмечает в интервью biologynews.net соавтор Сингера доктор Даниэль Ларсон (Daniel Larson), руководитель отдела Системной биологии генной экспрессии в Национальном Институте Рака (National Cancer Institute’s System Biology of Gene Expression Section).