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

От фактов к фейкам: как ложь и манипуляции угрожают научным исследованиям От фактов к фейкам: как ложь и манипуляции угрожают научным исследованиям

К чему могут привести манипуляции ученых

Forbes
4 направления для премиальных путешествий 4 направления для премиальных путешествий

Направления для тех, кому нужно больше, чем «все включено»

СНОБ
Глупые вопросы о ПДД, которые вызывают недоумение даже у бывалых водителей Глупые вопросы о ПДД, которые вызывают недоумение даже у бывалых водителей

Правила ПДД, которые озадачивают любого водителя до сих пор

Maxim
Как людям с ОКР комфортно работать и полностью раскрыть свои таланты Как людям с ОКР комфортно работать и полностью раскрыть свои таланты

Почему нейроотличия — это не всегда плохо и как обратить симптомы в свою пользу

Inc.
Как долго могут жить птицы Как долго могут жить птицы

Одни птицы живут очень долго, а срок других — крайне короткий. Как же так?

ТехИнсайдер
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
Психосоматика атопического дерматита: «порочный круг» Психосоматика атопического дерматита: «порочный круг»

Как связаны ментальное здоровье и атопический дерматит?

Psychologies
(Не)правильный выбор (Не)правильный выбор

Ошибки, которые обернулись успехом

Grazia
«Бренд делают люди» «Бренд делают люди»

Надежда Хафизова из тех, для кого «это сделать нереально» — призыв к действию

OK!
Мэр Якутска: как победить пыль и неблагоустроенность Мэр Якутска: как победить пыль и неблагоустроенность

Чем вызваны особенные недостатки столицы Якутии?

ФедералПресс
Брокколи Брокколи

Почему броколли считается суперфудом?

Здоровье
«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
Лучи добра: как свет влияет на наше здоровье и настроение? Лучи добра: как свет влияет на наше здоровье и настроение?

Свет действительно сильно влияет на физическое и на ментальное состояние людей

Правила жизни
Спасаем десерты: что делать, если пергамент прилип к выпечке Спасаем десерты: что делать, если пергамент прилип к выпечке

Как отделить пергамент от выпечки всего за пару минут?

ТехИнсайдер
Капкан развития: почему для ресторанной индустрии успех обернулся творческим кризисом Капкан развития: почему для ресторанной индустрии успех обернулся творческим кризисом

Почему успех обернулся для шефов и рестораторов творческим кризисом

Forbes
Король, дама, валет Король, дама, валет

«Правила жизни» исследуют семейную историю Владимира Набокова

Правила жизни
Жемчужина России. Путешествие в сердце Тувы Жемчужина России. Путешествие в сердце Тувы

Тыва — регион контрастов, где можно увидеть и вечную мерзлоту, и дюны пустыни

VOICE
«Другой дом»: отрывок из романа американского классика Генри Джеймса «Другой дом»: отрывок из романа американского классика Генри Джеймса

Отрывок из драматического романа с элементами детектива от Генри Джеймса

Forbes
Растворить свое ненавистное «я»: как мизогиния поддерживает алкоголизм Растворить свое ненавистное «я»: как мизогиния поддерживает алкоголизм

Отрывок из книги «Зависимая. Реальная история выздоровления»

Forbes
Мать и дитя Мать и дитя

Что делать, если мама стала вести себя как ребенок?

VOICE
Бронетехника для выполнения специально-боевых задач Бронетехника для выполнения специально-боевых задач

Колесные бронированные машины как нельзя лучше подходят для задач Росгвардии

Обозрение армии и флота
«Если коммерции нет, это уже музей, а не бренд» «Если коммерции нет, это уже музей, а не бренд»

Почему продолжать семейное дело – это в первую очередь большая ответственность

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
Мои инопланетяне! Мои инопланетяне!

Если они прилетели, природа сделала уверенный поворот к приходу весны

Наука и жизнь
Тарковские: Осколки зеркала Тарковские: Осколки зеркала

Чтение мемуарной прозы – это особенный вид удовольствия.

Правила жизни
Как самолет попал под суд: странные перипетии истории скромняги Ан-10 Как самолет попал под суд: странные перипетии истории скромняги Ан-10

Сейчас самолет Ан-10 почти забылся, затерявшись за славой других советских машин

ТехИнсайдер
Вы давно этого не делали: как правильно чистить коврик для компьютерной мыши Вы давно этого не делали: как правильно чистить коврик для компьютерной мыши

Как правильно почистить коврик для мышки из разных материалов

ТехИнсайдер
Как быстро слить воду из организма: инструкция для периода праздников Как быстро слить воду из организма: инструкция для периода праздников

Как быстро справиться с отечностью?

VOICE
На счастье На счастье

Как привлечь удачу в свою жизнь и стать везучей

Лиза
Пять выстрелов в мае Пять выстрелов в мае

Симон Петлюра повернул голову к незнакомцу, и прозвучали пять выстрелов

Дилетант
Открыть в приложении