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

Самый энергичный свет Самый энергичный свет

История открытия и некоторые факты о гамма-лучах

Наука и жизнь
«Джойка»: стоит ли смотреть байопик об американской балерине Большого театра «Джойка»: стоит ли смотреть байопик об американской балерине Большого театра

Что получилось из желания западных авторов понять загадочный русский балет

Forbes
Смерть, кушетка и платяной шкаф Смерть, кушетка и платяной шкаф

«По Фрейду»: психоаналитик и теолог отвечают не на те вопросы

Weekend
Диеты Диеты

Легко ли похудеть на диете раз и навсегда?

Здоровье
Химики синтезировали голден Химики синтезировали голден

Шведские химики получили голден — одиночные слои золота толщиной в один атом

N+1
Как поменять пароль в Telegram. На iPhone, Android и ПК. Все способы Как поменять пароль в Telegram. На iPhone, Android и ПК. Все способы

Как поменять пароль Telegram, если возникла такая необходимость

Цифровой океан
Как выбрать встроенный электрический духовой шкаф: главные правила Как выбрать встроенный электрический духовой шкаф: главные правила

Электрические духовки разные ― у каждой модели свои параметры и особенности

CHIP
«Космическая забастовка»: что на самом деле произошло на космической станции Skylab в декабре 1973 года «Космическая забастовка»: что на самом деле произошло на космической станции Skylab в декабре 1973 года

Что произошло на станции в 1973 году и почему эти события называют «забастовкой»

ТехИнсайдер
Финансовая грамотность: как научиться управлять деньгами Финансовая грамотность: как научиться управлять деньгами

Практические советы по финансовой грамотности от наших героинь

Здоровье
Эксперты указали на рост числа поддельных мобильных приложений банков Эксперты указали на рост числа поддельных мобильных приложений банков

Число поддельных приложений банков выросло в 1,6 раз только на Android

Forbes
Российский бренд на Балтике: янтарная история РФ Российский бренд на Балтике: янтарная история РФ

Знакомьтесь с очередным драйвером экономики, задающим тренды мирового рынка

ФедералПресс
Петербург — столица стритвира Петербург — столица стритвира

Суровый вайб южных городских окраин — в сердце бренда Питерский Щит

Собака.ru
Сигма я или тварь дрожащая: что означает новое слово из молодежного сленга Сигма я или тварь дрожащая: что означает новое слово из молодежного сленга

Что представляют собой «сигмы»? Можно ли кого-то этим оскорбить?

Psychologies
Ярослава Пулинович: «Земля Эльзы». Фрагмент из монолога Ярослава Пулинович: «Земля Эльзы». Фрагмент из монолога

«Наташина мечта»: отрывок из сборника драматурга Ярославы Пулинович

СНОБ
«Мы откатились в 90-е»: «Лиса рулит» о китайских машинах и сером импорте «Мы откатились в 90-е»: «Лиса рулит» о китайских машинах и сером импорте

Блогер Елена Лисовская объяснила подорожание машин из параллельного импорта

РБК
Потянулся в карман за шоколадкой и изобрел микроволновку: как Перси Спенсер случайно стал героем Потянулся в карман за шоколадкой и изобрел микроволновку: как Перси Спенсер случайно стал героем

Кто и как изобрел микроволновую печь?

ТехИнсайдер
Без дыма и огня Без дыма и огня

Как бросить курить и существуют ли безопасные альтернативы сигаретам

Лиза
Антидворянец: Императорский яхт-клуб Антидворянец: Императорский яхт-клуб

Самые свежие сплетни столетней давности. В этот раз – об Императорском яхт-клубе

Правила жизни
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
10+ лайфхаков для мытья полов, после которых они будут чистыми, как никогда 10+ лайфхаков для мытья полов, после которых они будут чистыми, как никогда

Эти советы сделают мытье полов гораздо более простой задачей

VOICE
«Зло не существует»: живописная экопритча Рюсукэ Хамагути о нравственном шоке идеалистов «Зло не существует»: живописная экопритча Рюсукэ Хамагути о нравственном шоке идеалистов

Почему стоит смотреть новый фильм японского режиссера Рюсукэ Хамагути

Правила жизни
Как производитель шприц-ручек для «Оземпик» завоевывает рынок лекарств для похудения Как производитель шприц-ручек для «Оземпик» завоевывает рынок лекарств для похудения

Как SHL Medical завоевал успех на рынке препаратов для похудения?

Forbes
Остров Свободы Остров Свободы

Стоит ли ехать на Кубу?

Отдых в России
Как выбрать леску для триммера: виды, отличия, рекомендации Как выбрать леску для триммера: виды, отличия, рекомендации

Какой леской лучше косить траву триммером? На что обратить внимание при выборе?

CHIP
Опасно для здоровья: 7 продуктов, которые не следует разогревать повторно Опасно для здоровья: 7 продуктов, которые не следует разогревать повторно

При повторном нагревании эти продукты могут стать токсичными

ТехИнсайдер
Реальности недостаточно Реальности недостаточно

«Реальная история Уиннер»: докудрама о расследовании русского следа Трампа

Weekend
Нужны ли мигранты российскому «оливье» Нужны ли мигранты российскому «оливье»

Первым запросом после теракта было ужесточение контроля за миграционным потоком

Монокль
История автомобиля «Чайка»: как выглядит машина, характеристики История автомобиля «Чайка»: как выглядит машина, характеристики

«Чайка» стала светлым символом. Но недостижимым для простого смертного

РБК
«Кипит, волнует, бесит» «Кипит, волнует, бесит»

«Горе от ума» как зеркало русского нервного срыва

Weekend
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
Открыть в приложении