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

История одной звездной системы История одной звездной системы

В 366 световых годах от нас находится гигантская звезда Дзета Змееносца

Наука и техника
Глубокое обучение привлекли к проблеме аномального магнитного момента мюона Глубокое обучение привлекли к проблеме аномального магнитного момента мюона

Нейросеть пригодится в будущих экспериментах повышенной светимости

N+1
Постапокалипсис сегодня: почему сериал «Фоллаут» удачно вписывается во вселенную игры Постапокалипсис сегодня: почему сериал «Фоллаут» удачно вписывается во вселенную игры

Сможет ли сериал «Фоллаут» повторит успех игры?

Forbes
Украшаем стол Украшаем стол

Необычные идеи окрашивания яиц и украшения стола

Лиза
10 фраз, которые выдают энергетического вампира 10 фраз, которые выдают энергетического вампира

Как понять, что из вас тянут жизненно важные ресурсы?

Psychologies
«От саванны до дивана: Эволюционная история кошек» «От саванны до дивана: Эволюционная история кошек»

Почему внешность домашних кошек разнообразнее, чем у их предков

N+1
Вездесущие карлики Вездесущие карлики

В чем может скрываться опасность наночастиц

Наука
Не по зубам Не по зубам

Мнение эндокринолога об интуитивном питании, лишнем весе и диетах

Grazia
«Эфиопия — наша!» «Эфиопия — наша!»

В 1936 году фашистская Италия ликовала: над столицей Эфиопии поднялся их флаг

Дилетант
Витамин на букву «С». Что будет, если съесть много аскорбинок: возможные реакции организма Витамин на букву «С». Что будет, если съесть много аскорбинок: возможные реакции организма

Кажется, что аскорбинки можно есть бесконечно. Но это не так

Лиза
Загадки прекрасных дам Загадки прекрасных дам

Как и зачем древние люди в разных частях континента начали создавать «венер»

Вокруг света
Как устроен бизнес «Авилона» и при чем тут заводы Volkswagen и Hyundai Как устроен бизнес «Авилона» и при чем тут заводы Volkswagen и Hyundai

Как в орбите его группы «Авилон» оказались бывшие заводы Volkswagen и Hyundai?

Forbes
Как отмыть кисти от засохшей краски, чтобы они снова стали мягкими и чистыми: полезный лайфхак Как отмыть кисти от засохшей краски, чтобы они снова стали мягкими и чистыми: полезный лайфхак

Как отмыть засохшую в краске кисть разными способами

ТехИнсайдер
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
Как техногики выручили 1,6 млрд рублей на шутере в виртуальной реальности Как техногики выручили 1,6 млрд рублей на шутере в виртуальной реальности

Как построить бизнес на шутере с VR-шлемом

Forbes
Вас дурачат: как понять и обезвредить манипуляторов Вас дурачат: как понять и обезвредить манипуляторов

Какие «крючки» используют мошенники и манипуляторы и как им противостоять

Psychologies
«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
Регулярные рейсы на Марс, туристы в открытом космосе и лунные гонки: самые ожидаемые космические миссии 2024 года Регулярные рейсы на Марс, туристы в открытом космосе и лунные гонки: самые ожидаемые космические миссии 2024 года

Какие именно космические старты, события и миссии намечены на будущее

ТехИнсайдер
5 аргументов в пользу того, чтобы перечитать «Лолиту» сегодня же 5 аргументов в пользу того, чтобы перечитать «Лолиту» сегодня же

Зачем читать Лолиту прямо сейчас?

Psychologies
Костенки: родина всех европейцев? Костенки: родина всех европейцев?

Человек разумный появился 40 тыс. лет назад именно здесь — в Костенках!

Зеркало Мира
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
Волка бьют не за то, что он сер Волка бьют не за то, что он сер

Почему в России с главным хищником не получится обойтись так, как в Европе

Наука
Мать и дитя Мать и дитя

Что делать, если мама стала вести себя как ребенок?

VOICE
5 инноваций, которые помогли тепловозам побороть паровозы 5 инноваций, которые помогли тепловозам побороть паровозы

Лишь в 1960-х стало окончательно понятно, что паровозу не тягаться с дизелем

ТехИнсайдер
Правила жизни Вячеслава Зайцева Правила жизни Вячеслава Зайцева

Правила жизни модельера Вячеслава Зайцева

Правила жизни
Потеря контроля и безопасности: как справиться с культурным шоком за границей Потеря контроля и безопасности: как справиться с культурным шоком за границей

Разбираемся, как распознать культурный шок и эффективно справиться с ним

ТехИнсайдер
Почему с возрастом время течет быстрее Почему с возрастом время течет быстрее

Школьные каникулы могут показаться вечностью, но только не для взрослых… Почему?

ТехИнсайдер
Все сериалы по видеоиграм от худшего к лучшему Все сериалы по видеоиграм от худшего к лучшему

Экранизации видеоигр: все ли они так плохи?

Maxim
Октановое число: суть вопроса простыми словами, и на что оно влияет Октановое число: суть вопроса простыми словами, и на что оно влияет

Октановое число в немалой степени определяет эффективность работы двигателя

РБК
Плоский мир: обещает ли двумерное золото технологическую революцию Плоский мир: обещает ли двумерное золото технологическую революцию

Какие технологические достижения могут принести сверхтонкие слои золота

Forbes
Открыть в приложении