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

Что такое ретроградный Меркурий с точки зрения науки Что такое ретроградный Меркурий с точки зрения науки

Почему простое положение планеты вызывает у людей такой страх и тревогу?

ТехИнсайдер
Что такое водородная очистка двигателя, как работает и стоит ли делать Что такое водородная очистка двигателя, как работает и стоит ли делать

Все о водородной очистке двигателя: что за процедура и есть ли в ней смысл

РБК
«Это все квантовая физика! Непочтительное руководство по фундаментальной природе всего» «Это все квантовая физика! Непочтительное руководство по фундаментальной природе всего»

Как теория Дэвида Бома отрицает свободу воли

N+1
«Не умеют слушать»: как работать с такими коллегами и руководством «Не умеют слушать»: как работать с такими коллегами и руководством

Мы стремимся донести до коллег точку зрения, однако нас не слышат. Что делать?

Psychologies
Уголок Севильи Уголок Севильи

Изучаем столицу Вятского края с экстравагантным местным гидом

Отдых в России
Темный туризм: 5 причин, почему нас тянет в Чернобыль и Аушвиц Темный туризм: 5 причин, почему нас тянет в Чернобыль и Аушвиц

Темный туризм: неодолимое желание столкнуться с темной стороной реальности

Psychologies
«Макфа» арестована с запасом «Макфа» арестована с запасом

Иск к бенефициарам компании «Макфа» и бывшим госслужащим вызывает недоумение

Монокль
«Спасибо товарищу Сталину за наше счастливое детство»: как сложилась судьба девочки с легендарного плаката «Спасибо товарищу Сталину за наше счастливое детство»: как сложилась судьба девочки с легендарного плаката

В 7 лет Энгельсина Маркизова сфотографировалась со Сталиным и прославилась

ТехИнсайдер
Остров Свободы Остров Свободы

Стоит ли ехать на Кубу?

Отдых в России
Энтомологи случайно затопили зимующих шмелей и обнаружили у них способность неделю выживать под водой Энтомологи случайно затопили зимующих шмелей и обнаружили у них способность неделю выживать под водой

Судя по всему, в природе зимующие матки шмелей успешно переживают наводнения

N+1
Что такое сквош и почему всем стоит его попробовать Что такое сквош и почему всем стоит его попробовать

Сквош — это ракетный, самый активный и быстрый вид спорта

Maxim
Катерина Мурашова: от гиперопеки к ипохондрии Катерина Мурашова: от гиперопеки к ипохондрии

Как гиперопека влияет на ментальное здоровье ребенка? Личная история

СНОБ
«Региональным банкам нужен особый статус» «Региональным банкам нужен особый статус»

О том, как повысить роль средних региональных банков и стимулировать их развитие

Монокль
Одуванчик: сорняк, еда, лекарство Одуванчик: сорняк, еда, лекарство

Самый распространенный и самый полезный российский сорняк

Наука
Шампанского! Шампанского!

Как легкий игристый алкогольный напиток завоевал сердца по всему миру

Зеркало Мира
5 причин, почему зумеры и миллениалы считают себя «почти нищими», хотя это не так 5 причин, почему зумеры и миллениалы считают себя «почти нищими», хотя это не так

Почти половина представителей поколений Z и Y тревожатся по поводу своих доходов

Psychologies
Культовые кроссовки, выпуск 18: история New Balance 997 — классической беговой модели Культовые кроссовки, выпуск 18: история New Balance 997 — классической беговой модели

Беговая модель кроссовок, которые в свое время оценил даже Билл Клинтон

Правила жизни
Как мошенники заставляют людей нарушать закон: объясняют психиатр и гипнотерапевт Как мошенники заставляют людей нарушать закон: объясняют психиатр и гипнотерапевт

Как мошенникам удается так ловко обводить людей вокруг пальца?

Psychologies
45 в «кубе» 45 в «кубе»

За что мы любим «Гелендваген»

Автопилот
Для полного счастья Для полного счастья

Чтобы придумать систему питания для полных женщин, нужно быть одной из них

Лиза
Сырые земли Сырые земли

Почему важно изучать водно-болотные угодья, или ветланды?

Наука и жизнь
Почему кошачья моча так плохо пахнет: ученые наконец-то выяснили это Почему кошачья моча так плохо пахнет: ученые наконец-то выяснили это

Почему этот кошачий запах ни с чем не спутать?

ТехИнсайдер
За кадром: как женщины стараются развивать российскую киноиндустрию в новых условиях За кадром: как женщины стараются развивать российскую киноиндустрию в новых условиях

Как дистрибьюторы в киноиндустрии поддерживаются выстраиваемые процессы

Forbes
Как принять правильное решение? Как принять правильное решение?

Что мешает нам сделать правильный выбор?

Здоровье
Х5: сложный путь в родную гавань Х5: сложный путь в родную гавань

X5 Retail Group проходит через процедуру «принудительной редомициляции»

Монокль
Как освободиться от психологии бедняка: 4 совета Как освободиться от психологии бедняка: 4 совета

Что мешает вам зарабатывать столько, сколько вы хотите?

Psychologies
Что такое процедура медиации: принципы и результаты Что такое процедура медиации: принципы и результаты

Кто такой медиатор, когда к нему стоит обратиться?

РБК
Что такое движок Unreal Engine 5, и что он может? Что такое движок Unreal Engine 5, и что он может?

Все, что нужно знать про движок Unreal Engine 5

CHIP
Первая пятилетка Первая пятилетка

Нереальные цифры, которые показались советским руководителям неамбициозными

Наука
7 признаков того, что жизнь проходит мимо вас 7 признаков того, что жизнь проходит мимо вас

Нравится ли вам то, как выглядит ваш обычный день? Что случилось с вашей мечтой?

Psychologies
Открыть в приложении