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

Цыплята помогли решить задачу Молинью Цыплята помогли решить задачу Молинью

Цыплята помогли решить задачу Молинью

N+1
10 цитат Роберто Кавалли об эпатаже, излишествах и главном желании каждого человека 10 цитат Роберто Кавалли об эпатаже, излишествах и главном желании каждого человека

Поклонники творчества Роберто Кавалли не забудут его талант и эпатажные выходки

Psychologies
Я художник, я так вижу Я художник, я так вижу

Об удачных ошибках в мире искусства

Grazia
Лучшие люди Лучшие люди

В Осетии часто так бывает: сквозь современный быт проступает древняя традиция

Вокруг света
Наши поезда готовятся к взлету Наши поезда готовятся к взлету

Возможно ли в России развить и внедрить технологии магнитной левитации?

Монокль
Стареющую иммунную систему можно снова сделать молодой Стареющую иммунную систему можно снова сделать молодой

Можно ли восстановить иммунную систему? Сможет ли наш организм помолодеть?

ТехИнсайдер
6 фильмов об ограблениях, основанные на реальных событиях 6 фильмов об ограблениях, основанные на реальных событиях

Реальность часто подкидывает режиссерам и сценаристам сюжеты для кино

Maxim
Как зародился образ женщины-домохозяйки и при чем здесь капитализм Как зародился образ женщины-домохозяйки и при чем здесь капитализм

В какой момент женщина стала ответственной за домашний уют?

Psychologies
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
Генпрокуратура пришла в суд: кто и почему выбыл из российского списка Forbes за год Генпрокуратура пришла в суд: кто и почему выбыл из российского списка Forbes за год

За год российский список Forbes покинули восемь миллиардеров. Кто это и почему?

Forbes
Бескишечные морские черви, нефть, газ и жизнь на других планетах Бескишечные морские черви, нефть, газ и жизнь на других планетах

За чей счет существуют классические погонофоры?

Наука и жизнь
Неудобные люди: почему мы пытаемся изменить окружающих Неудобные люди: почему мы пытаемся изменить окружающих

Почему мы стремимся переделать близких людей?

Psychologies
Как продлить свежесть педикюра после салона: 5 золотых правил для гладких пяток и безупречного покрытия Как продлить свежесть педикюра после салона: 5 золотых правил для гладких пяток и безупречного покрытия

Как ухаживать за стопами и свежим педикюром?

VOICE
«Если что-то я оставлю после себя – это дети и фильмы» «Если что-то я оставлю после себя – это дети и фильмы»

Наталия Кончаловская взяла интервью у отца, режиссера Андрея Кончаловского

Правила жизни
Свет начал мерцать для разных людей на разной частоте Свет начал мерцать для разных людей на разной частоте

Ученые обнаружили разницу в скорости зрительного восприятия

N+1
«Время заблуждений: Почему умные люди поддаются фальсификациям, распространяют слухи и верят в теории заговора» «Время заблуждений: Почему умные люди поддаются фальсификациям, распространяют слухи и верят в теории заговора»

Что такое мотивированное рассуждение?

N+1
Как второй сезон сериала «Обоюдное согласие» рассказывает про домашнее насилие Как второй сезон сериала «Обоюдное согласие» рассказывает про домашнее насилие

Насколько реалистично российские сериалы показывают домашнее насилие?

Forbes
Остап Бендер: авантюрист с психопатическими наклонностями Остап Бендер: авантюрист с психопатическими наклонностями

Что сделало Остапа Бендера «великим комбинатором» и очаровательным мошенником?

Psychologies
1 из 5 человек хочет сбежать перед собственной свадьбой 1 из 5 человек хочет сбежать перед собственной свадьбой

Гораздо больше людей трусят в момент свадьбы, чем вы могли бы подумать

ТехИнсайдер
Как выбрать профессию подростку, чтобы он стал счастливым взрослым Как выбрать профессию подростку, чтобы он стал счастливым взрослым

Как выстроить карьерную траекторию, чтобы помочь ребенку стать успешным

РБК
У миног нашли зачатки симпатической нервной системы У миног нашли зачатки симпатической нервной системы

Раньше считалось, что симпатическая система есть только у челюстных позвоночных

N+1
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
Зелёная команда Зелёная команда

Как растительные сообщества конкурируют между собой

Наука и жизнь
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
Мужчины глазами девушек: что стоит за словами «масик», «тюбик», «штрих» и «чечик» Мужчины глазами девушек: что стоит за словами «масик», «тюбик», «штрих» и «чечик»

Зачем девушки придумали новую типологию мужчин?

Psychologies
Туризм в Йеллоустоуне оказался причиной выброса миллиона тонн углекислого газа в год Туризм в Йеллоустоуне оказался причиной выброса миллиона тонн углекислого газа в год

65 процентов выбросов CO2 в Йеллоустоуне приходится на авиаперелеты

N+1
Разводиться или нет? 5 вопросов, чтобы принять решение Разводиться или нет? 5 вопросов, чтобы принять решение

Стоит ли решаться на развод? Чтобы все взвесить, ответьте себе на эти вопросы

Psychologies
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
Как фильм «Падение империи» показывает гражданскую войну глазами фотокорреспондентов Как фильм «Падение империи» показывает гражданскую войну глазами фотокорреспондентов

«Падение империи» Гарленда — фильм, которым режиссер подводит черту в профессии

Forbes
Антон Первушин: Существовала засекреченная советская программа слежения за американскими кораблями «Аполлон», летавшими к Луне Антон Первушин: Существовала засекреченная советская программа слежения за американскими кораблями «Аполлон», летавшими к Луне

Почему вокруг космоса существует столько мифов и конспирологических теорий?

СНОБ
Открыть в приложении