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

Сырые земли Сырые земли

Почему важно изучать водно-болотные угодья, или ветланды?

Наука и жизнь
«Сладкая история мира. 2000 лет господства сахара в экономике, политике и медицине» «Сладкая история мира. 2000 лет господства сахара в экономике, политике и медицине»

Какие инновации пришли в сахарное производство в XVIII веке

N+1
10+ лайфхаков для мытья полов, после которых они будут чистыми, как никогда 10+ лайфхаков для мытья полов, после которых они будут чистыми, как никогда

Эти советы сделают мытье полов гораздо более простой задачей

VOICE
10 пушистых и «плюшевых» пород кошек: для семей, в которых любят обниматься 10 пушистых и «плюшевых» пород кошек: для семей, в которых любят обниматься

Кошки пород, представленных в подборке, любят ласку, а также пушисты!

VOICE
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
Правила жизни Вячеслава Зайцева Правила жизни Вячеслава Зайцева

Правила жизни модельера Вячеслава Зайцева

Правила жизни
Зоя Богуславская — от первого лица. Отрывок из новой книги воспоминаний писательницы Зоя Богуславская — от первого лица. Отрывок из новой книги воспоминаний писательницы

Фрагмент из книги о периоде до брака Зои Богуславской с Андреем Вознесенским

СНОБ
Жительница Нидерландов решила сделать эвтаназию в 28 лет из-за депрессии Жительница Нидерландов решила сделать эвтаназию в 28 лет из-за депрессии

Как депрессия может довести человека до крайности и что об этом думают психологи

Psychologies
Высокоточные кассетные боеприпасы зарубежных стран Высокоточные кассетные боеприпасы зарубежных стран

Обзор самонаводящихся боевых элементов производства США

Обозрение армии и флота
7 бытовых вещей, которые заставят вас вспомнить детство 7 бытовых вещей, которые заставят вас вспомнить детство

Что именно провоцирует приливы воспоминаний о детстве?

Psychologies
Король, дама, валет Король, дама, валет

«Правила жизни» исследуют семейную историю Владимира Набокова

Правила жизни
Как проверить и заменить катушку зажигания — инструкция Как проверить и заменить катушку зажигания — инструкция

Что такое катушка зажигания, что она делает и как ее заменить

РБК
План «Б» План «Б»

Истории звезд о казусах во время путешествий по миру

Grazia
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
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
Человеческий фактор Человеческий фактор

Как голландцы спасли свои каналы, а упавший самолет – целый район?

Вокруг света
Семь рецептов от остеопороза Семь рецептов от остеопороза

Что делать, чтобы укрепить свои кости?

Здоровье
Перед менопаузой есть «перименопауза». Вот как это влияет на психику женщин! Перед менопаузой есть «перименопауза». Вот как это влияет на психику женщин!

Как изменяется психологическое состояние женщины в зависимости от её возраста?

ТехИнсайдер
Как мошенники использовали дипфейки премьер-министра Италии в «фильмах для взрослых» Как мошенники использовали дипфейки премьер-министра Италии в «фильмах для взрослых»

Джорджа Мелони судится с создателями порнографических дипфейков

Forbes
Городские хроники Городские хроники

Куда отправиться, чтобы увидеть лучшие образцы современной настенной живописи?

Вокруг света
Страсти и грехи. Что скрывает роман Набокова «Лолита» Страсти и грехи. Что скрывает роман Набокова «Лолита»

Чем Набоков похож на Ларса фон Триера и Достоевского?

СНОБ
«Я не обязана соглашаться на чужие условия»: письмо всем, кто старается угождать людям «Я не обязана соглашаться на чужие условия»: письмо всем, кто старается угождать людям

Как перестать угождать всем подряд и научиться говорить «нет»

Psychologies
Мафиози, байкер, отец Супермена. Марлону Брандо — 100 лет Мафиози, байкер, отец Супермена. Марлону Брандо — 100 лет

Знаковые роли крестного отца Марлона Брандо

СНОБ
Химики разобрались в биосинтезе грамина Химики разобрались в биосинтезе грамина

Грамин образуется из триптофана в присутствии цитохрома P450

N+1
Как выбрать встроенный электрический духовой шкаф: главные правила Как выбрать встроенный электрический духовой шкаф: главные правила

Электрические духовки разные ― у каждой модели свои параметры и особенности

CHIP
4 направления для премиальных путешествий 4 направления для премиальных путешествий

Направления для тех, кому нужно больше, чем «все включено»

СНОБ
Ученый Юджин Асерински экспериментировал на сыне и изменил восприятие сна! Узнайте историю успеха Ученый Юджин Асерински экспериментировал на сыне и изменил восприятие сна! Узнайте историю успеха

Как ученые изменили представление людей о привычной ночной деятельности

ТехИнсайдер
«Русская тигрица»: актриса немого кино Ольга Бакланова завоевала Голливуд. На российской театральной сцене ее заменили Орловой — «по типажу» «Русская тигрица»: актриса немого кино Ольга Бакланова завоевала Голливуд. На российской театральной сцене ее заменили Орловой — «по типажу»

Где бы Ольга Бакланова ни жила, она несла на сцену русскую школу

Караван историй
История одной песни: первый хит СССР про освоение космоса, 1960 История одной песни: первый хит СССР про освоение космоса, 1960

Как Владимир Трошин написал свою культовую песню про космос?

Maxim
«По Фрейду»: как однажды отец психоанализа и автор «Хроник Нарнии» поспорили о Боге «По Фрейду»: как однажды отец психоанализа и автор «Хроник Нарнии» поспорили о Боге

Ученый и писатель устраивают словесную дуэль богословия, ставшую хребтом сюжета

Forbes
Открыть в приложении