В конце прошлого года ученые описали ранее неизвестную органеллу эксклюсому

N+1Наука

Коллекционер ДНК

Как биологи открыли эксклюсому — новую структуру в клетках млекопитающих

Дмитрий Данилов

В конце прошлого года ученые из Института биохимии в Швейцарии описали в статье журнала Molecular Biology of the Cell ранее неизвестную органеллу. Обнаруженный «микроконтейнер» изолирует чужую ДНК, которая попадает в клетку с инфекционными агентами (бактериями, ДНК-содержащими вирусами) или вводится искусственно в экспериментальных и терапевтических целях.

Новый компартмент назвали эксклюсомой (от excluding — исключать и cytosome — мелкая гранула в эукариотической1 клетке). Вместе с биологом Дмитрием Даниловым разбираемся, что именно открыли исследователи, действительно ли это новая органелла и поможет ли она наладить производство полезных белков в клетке.

1. Клетка с ядром у животных, насекомых, грибов, растений и прочих многоклеточных существ

Подселяем чужую ДНК в клетку

Последние 50 лет ученые экспериментируют с внедрением кольцевой, или плазмидной2, ДНК в эукариотические клетки. Это ключевой процесс в молекулярной биологии — его применяют в разработке лекарств, генной терапии и производстве вакцин. Кольцевую ДНК помещают в клеточную цитоплазму, чтобы запустить экспрессию рекомбинантных генов и синтезировать белок с заданными свойствами. Доставить ДНК в клетку можно разными способами: химическими, прямой инъекцией в ядро или с помощью электропорации3. Но при любом из методов белок синтезируется очень недолго, и это ограничивает применение технологии. Над решением этой проблемы работали многие биологи, и только нескольким группам удалось приблизиться к ответу на вопрос: почему так происходит.

2. Небольшие молекулы ДНК кольцевой формы, отличные от хромосом и способные к автономной репликации. Встречаются в основном у бактерий, а также у некоторых грибов и растений

3. Метод, при котором поры в мембране создают с помощью электрического поля

В 2005 году ученые из Университета Хиросимы поместили плазмиду в клеточное ядро эукариот и наблюдали, что с ней случится. До их эксперимента защитная реакция клетки на постороннюю ДНК была хорошо изучена лишь у прокариот (бактерий).

Японские исследователи снабдили плазмиды флуоресцентными метками и микроинъекциями внедрили их в ядро мышиных клеток и клеток человеческой аденокарциномы. Ученые увидели, что кольцевые ДНК всегда мигрируют из ядра в цитоплазму и сохраняются там в неизменном виде долгое время — иногда до года. Тогда они предположили, что есть какая-то транспортная система, которая переносит чужую ДНК из клеточного ядра в цитоплазму.

Спустя десять лет, в 2015 году, другой японский коллектив из Университета Осаки изучил механизмы захвата чужой ДНК. Исследователи выяснили, что сразу после внедрения плазмиды в цитоплазму человеческой клетки ее захватывает белок BAF4. Он подавляет репликацию инородной ДНК и экспрессию генов с плазмиды. Ученые также заметили мембрану вокруг плазмиды — по структуре та была похожа на ядерную оболочку.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Разум в наследство Разум в наследство

Откуда взялась наша центральная нервная система – головной и спинной мозг?

Вокруг света
Всего и побольше Всего и побольше

Флекситарианство: вегетарианские ценности без запрета есть мясо

Лиза
7 видов смеха: хорошо смеется кто? 7 видов смеха: хорошо смеется кто?

Попробуем разобраться, почему мы шутим, когда нам совсем невесело

Psychologies
Как избавиться от запаха готовки в доме: 10+ надежных способов Как избавиться от запаха готовки в доме: 10+ надежных способов

Избавиться от запаха готовящейся еды может быть непросто. Несколько лайфхаков

VOICE
Локальное потепление. Как в СССР пришла оттепель и что она изменила Локальное потепление. Как в СССР пришла оттепель и что она изменила

Каким урокам нас научила оттепель?

СНОБ
«По Фрейду»: как однажды отец психоанализа и автор «Хроник Нарнии» поспорили о Боге «По Фрейду»: как однажды отец психоанализа и автор «Хроник Нарнии» поспорили о Боге

Ученый и писатель устраивают словесную дуэль богословия, ставшую хребтом сюжета

Forbes
Аграрии отчитались: страна обеспечена ключевыми продуктами Аграрии отчитались: страна обеспечена ключевыми продуктами

Как изменились показатели в АПК за несколько лет и в чем секрет успеха

ФедералПресс
История первого отряда космонавтов СССР: как из 20 кандидатов выбирали того, что первым полетит в космос История первого отряда космонавтов СССР: как из 20 кандидатов выбирали того, что первым полетит в космос

Критерии отбора кандидатов в космонавты в 1960 году

ТехИнсайдер
Ученый Юджин Асерински экспериментировал на сыне и изменил восприятие сна! Узнайте историю успеха Ученый Юджин Асерински экспериментировал на сыне и изменил восприятие сна! Узнайте историю успеха

Как ученые изменили представление людей о привычной ночной деятельности

ТехИнсайдер
Как Бальзак создал миф о зловредных старых девах Как Бальзак создал миф о зловредных старых девах

Как с легкой руки писателя старых дев записали почти во «враги общества»

Psychologies
9 самых распространенных ошибок при мытье окон: мнение профессиональных клинеров 9 самых распространенных ошибок при мытье окон: мнение профессиональных клинеров

Разводы на окнах не исчезли после мытья? Вот почему это произошло

VOICE
Александр Цыпкин: «Я не читаю свои рассказы ни за какие деньги, когда люди сидят за столами и едят. Ну, пока не читаю» Александр Цыпкин: «Я не читаю свои рассказы ни за какие деньги, когда люди сидят за столами и едят. Ну, пока не читаю»

«С детских лет меня особо привлекала приключенческая литература»

Коллекция. Караван историй
Ожидание и реальность не совпадут: 8 вещей, которые не следует покупать в онлайн-магазинах Ожидание и реальность не совпадут: 8 вещей, которые не следует покупать в онлайн-магазинах

Рассказываем, какие позиции точно не стоит добавлять в корзину

ТехИнсайдер
Какие на самом деле были зарплаты, пенсии, стипендии в СССР Какие на самом деле были зарплаты, пенсии, стипендии в СССР

Многие современники имеют ложное представление о доходах советского человека

Maxim
Вместо сахара Вместо сахара

Чем заменить сахар, а чем не стоит: полезные и вредные варианты

Лиза
На велосипеде по стране На велосипеде по стране

Как специалист по ракетам стала фанатом велосипедного туризма

Отдых в России
Узнайте, как голубцы связаны с Румынией! Интересные факты о любимом блюде Узнайте, как голубцы связаны с Румынией! Интересные факты о любимом блюде

Румынские голубцы имеют одну из самых богатых историй среди традиционных блюд

ТехИнсайдер
«Рушится контакт с миром»: как магическое мышление влияет на наше поведение и чем оно опасно «Рушится контакт с миром»: как магическое мышление влияет на наше поведение и чем оно опасно

Почему магическое мышление стало трендом? Как сохранить здравый смысл?

Psychologies
От саванны до дивана: как появились сиамские и персидские кошки От саванны до дивана: как появились сиамские и персидские кошки

Как кошки совершили эволюционный рывок, покинув африканскую саванну?

Forbes
Женское предпринимательство в арабских странах: как женщинам в России общаться с деловыми партнерами в Дубае Женское предпринимательство в арабских странах: как женщинам в России общаться с деловыми партнерами в Дубае

Как женщинам, особенно иностранкам, открыть свой бизнес в арабских странах

Inc.
Котокафе и йога со щенками: почему эксперты резко против «развлечений» с животными Котокафе и йога со щенками: почему эксперты резко против «развлечений» с животными

Почему контактные зоопарки, кафе с котами и квесты со зверями опасны?

Forbes
Вы в своем уме? Вы в своем уме?

Что на самом деле значат «оговорки по Фрейду» и как использовать эти «баги»

Grazia
Химики разобрались в биосинтезе грамина Химики разобрались в биосинтезе грамина

Грамин образуется из триптофана в присутствии цитохрома P450

N+1
Спасение Колумба от смерти и подтверждение теории Эйнштейна: 5 солнечных затмений, которые повлияли на ход истории Спасение Колумба от смерти и подтверждение теории Эйнштейна: 5 солнечных затмений, которые повлияли на ход истории

В разные периоды солнечные затмения по-разному влияли на историю

ТехИнсайдер
Таежные звезды эстрады Таежные звезды эстрады

Под какую музыку тысячи молодых ребят строили самую протяженную железную дорогу

СНОБ
Без компромиссов Без компромиссов

Tank 500 Urban. После бездорожья покоряем город

Автопилот
Что мы узнали о Павле Дурове из интервью Такеру Карлсону: 5 фактов Что мы узнали о Павле Дурове из интервью Такеру Карлсону: 5 фактов

Создатель «ВКонтакте» и Telegram дал первое масштабное интервью

Psychologies
«Увидев себя в фильме «Москва слезам не верит», Ирина Муравьева горько заплакала» «Увидев себя в фильме «Москва слезам не верит», Ирина Муравьева горько заплакала»

Вспоминания прошлых лет об актрисе Ирине Муравьевой

Коллекция. Караван историй
Мафиози, байкер, отец Супермена. Марлону Брандо — 100 лет Мафиози, байкер, отец Супермена. Марлону Брандо — 100 лет

Знаковые роли крестного отца Марлона Брандо

СНОБ
Хватит валять дурака: 10 рабочих советов, как перестать лениться Хватит валять дурака: 10 рабочих советов, как перестать лениться

Как разорвать этот порочный круг и победить чувство лени

ТехИнсайдер
Открыть в приложении