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

Михаил Владимирович Голицын и «Угли России» Михаил Владимирович Голицын и «Угли России»

Крупнейший специалист по геологии угля Михаил Голицын и роль угля в жизни России

Знание – сила
Наталья Жванецкая: «Я была влюблена в Мишу еще до встречи с ним» Наталья Жванецкая: «Я была влюблена в Мишу еще до встречи с ним»

Этот год юбилейный — 90-летие Михаила Михайловича, запланировано много событий

Коллекция. Караван историй
Как кататься на электросамокате в городе и нужны ли водительские права Как кататься на электросамокате в городе и нужны ли водительские права

Ключевые нюансы эксплуатации электросамокатов в городе

РБК
ВАЗ, он же ТАЗ, он же «Ильич», он же «Татарин» — краткая история «Копейки» ВАЗ, он же ТАЗ, он же «Ильич», он же «Татарин» — краткая история «Копейки»

Как «Копейка» изменила жизнь советского человека

СНОБ
Правила жизни Вячеслава Зайцева Правила жизни Вячеслава Зайцева

Правила жизни модельера Вячеслава Зайцева

Правила жизни
Марлону Брандо — 100 лет. Почему он — великий актер? Марлону Брандо — 100 лет. Почему он — великий актер?

Творческий путь великого актера Марлона Брандо

Правила жизни
Секс, мода и рок-н-ролл: из жизни ушел Роберто Кавалли Секс, мода и рок-н-ролл: из жизни ушел Роберто Кавалли

Каким был итальянский модельер Роберто Кавалли?

Forbes
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
Стесняюсь спросить: почему женщины прибегают к интимной пластике Стесняюсь спросить: почему женщины прибегают к интимной пластике

Узнали у эксперта все, о чем вы боялись спросить об интимной пластике

Правила жизни
Младшие птенцы удодов оказались консервами для выкармливания старших Младшие птенцы удодов оказались консервами для выкармливания старших

Самки удодов кормят старших птенцов младшими

N+1
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
«Три женщины»: сериал о проблемах женской сексуальности по бестселлеру Лизы Таддео «Три женщины»: сериал о проблемах женской сексуальности по бестселлеру Лизы Таддео

«Три женщины»: откровенный сериал о современных женщинах

Forbes
От заката до заката От заката до заката

«Судная ночь в Аркадии»: Николас Кейдж после очередного конца света

Weekend
8 вдохновляющих книг с сильными героинями 8 вдохновляющих книг с сильными героинями

Книги, которые утешат вас в нелегкий период жизни и помогут поверить в свои силы

Psychologies
5 эффективных способов избавиться от неприятного запаха с ковра 5 эффективных способов избавиться от неприятного запаха с ковра

Давайте же вернем в ваш дом запах свежести

ТехИнсайдер
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
10 цитат Германа Роршаха, которые помогут разглядеть суть вещей 10 цитат Германа Роршаха, которые помогут разглядеть суть вещей

Герман Роршах пришел к любопытным выводам о мышлении человека

Psychologies
«Пусть еще погуляется…» Зое Богуславской — 100 лет «Пусть еще погуляется…» Зое Богуславской — 100 лет

Эссе Сергея Николаевича, посвященное Зое Богуславской

СНОБ
Дорожные работы Дорожные работы

Как исчезает одна из двух главных российских бед (если по Гоголю)

СНОБ
Пауки и панельки Пауки и панельки

«Паутина страха»: новая хоррор-классика

Weekend
Как и почему в России хотят «выращивать» ипотечных заемщиков на спецдепозитах Как и почему в России хотят «выращивать» ипотечных заемщиков на спецдепозитах

В первом чтении принят законопроект о договорах жилищных сбережений

Forbes
7 бытовых вещей, которые заставят вас вспомнить детство 7 бытовых вещей, которые заставят вас вспомнить детство

Что именно провоцирует приливы воспоминаний о детстве?

Psychologies
Только спокойствие! Только спокойствие!

Семь идей, которые помогут быстро успокоиться в стрессовой ситуации

Лиза
Обнови софт Обнови софт

Что такое soft skills и как их прокачивать?

VOICE
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
Китай: наполовину запланированный кризис Китай: наполовину запланированный кризис

Что происходит с экономикой Поднебесной

Деньги
Черная — на белом фоне, белая — на черном: какого цвета пыль на самом деле Черная — на белом фоне, белая — на черном: какого цвета пыль на самом деле

Что это за магическое свойство пыли — быть видимой всегда и везде?

ТехИнсайдер
Страна восходящего солнца: что нужно знать о жизни в Японии — топ любопытных фактов Страна восходящего солнца: что нужно знать о жизни в Японии — топ любопытных фактов

А что вам известно о жизни в Японии?

ТехИнсайдер
Мамин бродяга: как Чарли Чаплин стал символом кино Мамин бродяга: как Чарли Чаплин стал символом кино

Как сэр Чарльз Спенсер прошел путь до грустного клоуна и повлиял на кинематограф

Правила жизни
В браке только ради детей? Приготовьтесь к 3 неприятным последствиям В браке только ради детей? Приготовьтесь к 3 неприятным последствиям

Что происходит с детьми, когда родители решают остаться в несчастливом браке?

Psychologies
Открыть в приложении