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 Новой Зеландии до Бангладеш: в каких странах самый чистый и самый грязный воздух От Новой Зеландии до Бангладеш: в каких странах самый чистый и самый грязный воздух

Как маленькие частицы способны убить человека?

Forbes
Их не читали две тысячи лет Их не читали две тысячи лет

ИИ позволил начать чтение свитков, две тысячи лет остававшиеся недоступными

Дилетант
Исследование: грусть доставляет людям удовольствие Исследование: грусть доставляет людям удовольствие

Почему люди наслаждаются грустью, а не пытаются с ней справиться?

ТехИнсайдер
Просто принцесса Просто принцесса

Как прокачать в себе женственность: лайфхаки от психолога

Лиза
Построил Джек Построил Джек

Гибрид начинает и выигрывает

Автопилот
Отрывок из книги «Освенцим. Любовь, прошедшая сквозь ад» Отрывок из книги «Освенцим. Любовь, прошедшая сквозь ад»

Глава из реальной истории о том, как любовь может провести человека через ад

СНОБ
Кто такой колумбийский виолончелист Анджело Торрес, годами обманывавший девушек и российских звезд Кто такой колумбийский виолончелист Анджело Торрес, годами обманывавший девушек и российских звезд

История российского «афериста из „Тиндера“», достойная экранизации

Maxim
За и против За и против

Друзья и враги Симона Петлюры иногда переходили из одного стана в другой

Дилетант
ВОЗ сообщила о 3500 смертях от вирусных гепатитов в мире ежедневно ВОЗ сообщила о 3500 смертях от вирусных гепатитов в мире ежедневно

ВОЗ представила доклад о вирусных гепатитах Global hepatitis report

N+1
Банки с лососем из 1970-х поразили ученых! Вот каких паразитов нашли внутри Банки с лососем из 1970-х поразили ученых! Вот каких паразитов нашли внутри

Ученые поразились содержимому в просроченных банках с лососем

ТехИнсайдер
Как вести мировую экономическую войну Как вести мировую экономическую войну

О природе экономического роста, происходящего сейчас в России

Монокль
Не Москвой единой: какие регионы России стали центром развития локальной гастрономии Не Москвой единой: какие регионы России стали центром развития локальной гастрономии

Какие города России оказались первыми на пути движения гастрономического эшелона

Forbes
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
Почему мы на самом деле выходим замуж: 5 причин Почему мы на самом деле выходим замуж: 5 причин

Что толкает людей на то, чтобы узаконить свои отношения?

Psychologies
Элизабет Мун: «Население: одна». Фрагмент научно-фантастического романа Элизабет Мун: «Население: одна». Фрагмент научно-фантастического романа

Глава из фантастического романа для поклонников Урсулы ле Гуин

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

Кто такой медиатор, когда к нему стоит обратиться?

РБК
Мир на грани катастрофы и поиски вечного суперкоралла: семь книг о будущем планеты Мир на грани катастрофы и поиски вечного суперкоралла: семь книг о будущем планеты

Лучшие книги о том, каким может оказаться будущее планеты

Forbes
6 техник, чтобы справиться с одиночеством 6 техник, чтобы справиться с одиночеством

Можно ли не бороться с ощущением одиночества, а принять его

Psychologies
Аж руки чешутся Аж руки чешутся

Сегодня в педиатрии на дерматиты приходится ~57% случаев заболеваний кожи

Лиза
В чем плюсы и минусы редевелопмента промышленных зданий В чем плюсы и минусы редевелопмента промышленных зданий

Имеет ли смысл реконструировать промышленные здания?

СНОБ
Пошел по комнате дымок: откуда взялся неошансон и почему он популярен? Пошел по комнате дымок: откуда взялся неошансон и почему он популярен?

Неожиданная эволюция и популярность шансона в России

Правила жизни
Артем Дервоед: «Солистом нужно родиться» Артем Дервоед: «Солистом нужно родиться»

Артем Дервоед о гитарной музыке и о том, как складываются судьбы гитаристов

Монокль
Сменить фокус: как высокая медиаинфляция заставит бизнес адаптироваться Сменить фокус: как высокая медиаинфляция заставит бизнес адаптироваться

Что такое brandformance-продвижение и как оно может помочь бизнесу?

Forbes
ИИ и технологии ИИ в мире науки, техники и предпринимательства ИИ и технологии ИИ в мире науки, техники и предпринимательства

Какой правовой статус у искусственного интеллекта?

Наука и техника
Список Будисавлевич: как домохозяйка спасла из немецких концлагерей тысячи детей Список Будисавлевич: как домохозяйка спасла из немецких концлагерей тысячи детей

Как Диана Будисавлевич в годы гитлеровской оккупации спасала детей

Forbes
10 привычек, которые точно разрушат вашу эмоциональную связь с партнером 10 привычек, которые точно разрушат вашу эмоциональную связь с партнером

Какие именно привычки представляют серьезную угрозу для отношений

Psychologies
Заповедная Адыгея Заповедная Адыгея

Маленькая, но очень живописная Адыгея предлагает отдых на любой вкус

Отдых в России
5 секретов, которые сделают отношения гармоничными и крепкими 5 секретов, которые сделают отношения гармоничными и крепкими

Как сделать так, чтобы общение с любимым человеком не переставало давать радость

Psychologies
Шампанского! Шампанского!

Как легкий игристый алкогольный напиток завоевал сердца по всему миру

Зеркало Мира
Открыть в приложении