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

Supernovae: «Вышли мы все из сверхновых» Supernovae: «Вышли мы все из сверхновых»

«Если звезды зажигают – значит – это кому-нибудь нужно?» Но как они зажигаются?

Знание – сила
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
Байкал, Mon Amour Байкал, Mon Amour

Как живут в западной части Байкало-Амурской магистрали

СНОБ
4 шага, которые помогут принять свое тело и полюбить себя 4 шага, которые помогут принять свое тело и полюбить себя

Как научиться любить себя или вернуть эту любовь, если она была потеряна?

Psychologies
6 вопросов, которые помогут спасти разговор 6 вопросов, которые помогут спасти разговор

Вопросы, которые сделают любую беседу по-настоящему интересной

Maxim
Мольберт в тылу врага Мольберт в тылу врага

Современное искусство и теория заговора

Weekend
50 миллиардов лежат на свалке: британец больше 10 лет ищет 8 тысяч биткоинов, которые выкинула его девушка 50 миллиардов лежат на свалке: британец больше 10 лет ищет 8 тысяч биткоинов, которые выкинула его девушка

Джеймс Хоуэллс с 2013 года ищет свой жесткий диск с 8 тысячами биткоинов

Maxim
Авианосцы постройки Италии и Испании. Часть 2: Испания Авианосцы постройки Италии и Испании. Часть 2: Испания

Флагманы испанского флота: «Принц Астурийский» и «Хуан Карлос I»

Наука и техника
Разум в наследство Разум в наследство

Откуда взялась наша центральная нервная система – головной и спинной мозг?

Вокруг света
Археологи описали три каменные стелы из скифской «Долины царей» Археологи описали три каменные стелы из скифской «Долины царей»

Археологи описали находки, сделанные во время раскопок кургана Туннуг-1

N+1
Узнайте, как кофе влияет на рецидив рака кишечника! Вот чем полезен напиток Узнайте, как кофе влияет на рецидив рака кишечника! Вот чем полезен напиток

Люди с раком кишечника, которые пьют кофе, отмечают отсутствие рецидива

ТехИнсайдер
Рок, поп, фанк — и другая музыка для путешествий Рок, поп, фанк — и другая музыка для путешествий

Кого послушать под стук колес?

СНОБ
Прирожденные певцы: для чего и о чем поют птицы Прирожденные певцы: для чего и о чем поют птицы

О чем все время поют птицы? Зачем они это делают?

ТехИнсайдер
«Зачем ты это ляпнул?!»: мужчины объясняют, почему они хейтят женщин «Зачем ты это ляпнул?!»: мужчины объясняют, почему они хейтят женщин

Почему некоторые мужчины начинают знакомство с грубости?

VOICE
Каким получилось «Падение империи» Алекса Гарленда — печальный и тихий блокбастер Каким получилось «Падение империи» Алекса Гарленда — печальный и тихий блокбастер

«Падение империи» — невероятные американские горки о Гражданской войне в США

Правила жизни
Инсульт из-за неоптимальных температур унес жизни более полумиллиона человек в 2019 году Инсульт из-за неоптимальных температур унес жизни более полумиллиона человек в 2019 году

Выявлено 521000 смертей, связанных с инсультом из-за неоптимальной температуры

N+1
Вы никогда этого не делали — и очень зря: как правильно чистить фен для волос Вы никогда этого не делали — и очень зря: как правильно чистить фен для волос

Для того, чтобы фен служил как можно дольше, его необходимо периодически чистить

ТехИнсайдер
Правила жизни Владимира Набокова Правила жизни Владимира Набокова

Правила жизни русского и американского писателя Владимира Набокова

Правила жизни
Что такое родинки? Какие из них опасны и могут превращаться в рак кожи? Что такое родинки? Какие из них опасны и могут превращаться в рак кожи?

Родинки: особенности их развития и профилактика злокачественных процессов

Psychologies
«Наденьте кислородную маску сначала на себя»: 5 уроков о личной отвественности «Наденьте кислородную маску сначала на себя»: 5 уроков о личной отвественности

Как здоровые отношения с личной ответственностью делают нас увереннее в себе?

Psychologies
Дорожные работы Дорожные работы

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

СНОБ
Как помыть машину во дворе и не налететь на штраф Как помыть машину во дворе и не налететь на штраф

Как помыть машину, не нарушив при этом санитарные и экологические нормы

ТехИнсайдер
Усиление прибрежных апвеллингов назвали угрозой для мигрирующих морских обитателей Усиление прибрежных апвеллингов назвали угрозой для мигрирующих морских обитателей

Гибель сотен морских животных оказалась связана с усилением апвеллинга

N+1
В мире тонких энергий В мире тонких энергий

Яркая пара отечественного шоу-бизнеса — Оксана Устинова и Игорь Burito

OK!
Медики назвали самое удачное время для тренировки — это ночь Медики назвали самое удачное время для тренировки — это ночь

Когда лучше заниматься спортом: результаты исследования

ТехИнсайдер
Электрокарский cловарь. Мужская версия Электрокарский cловарь. Мужская версия

Толковый словарь электромобилиста

Автопилот
Исторические отели, в которых годами жили известные личности Исторические отели, в которых годами жили известные личности

Некоторые из отелей стали не просто пристанищем, а настоящим домом для звезд

ТехИнсайдер
Разошелся: что говорит всем Павел Дуров, где правда и как это повлияло на стоимость его криптовалюты TON Разошелся: что говорит всем Павел Дуров, где правда и как это повлияло на стоимость его криптовалюты TON

«Свободная экономика — это было то, что нужно, во всяком случае, для меня»

Inc.
Удивительно, но факт: подушку безопасности придумали стоматологи Удивительно, но факт: подушку безопасности придумали стоматологи

Благодарить за идею подушки безопасности мы должны двух стоматологов

ТехИнсайдер
Идеал — квартира после пожара Идеал — квартира после пожара

Флипинг — новый тренд на рынке недвижимости

СНОБ
Открыть в приложении