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

У единственной безлегочной лягушки все же нашлись легкие У единственной безлегочной лягушки все же нашлись легкие

У единственной безлегочной лягушки обнаружили структуры, напоминающие легкие

N+1
Гадаем по наличникам. О чем может рассказать окно русского дома Гадаем по наличникам. О чем может рассказать окно русского дома

Кто ты, о чем мечтаешь, чего боишься – все это раньше можно было поведать миру

Лиза
Изба-читальня: какие хранилища для бумажных книг строят в век интернета Изба-читальня: какие хранилища для бумажных книг строят в век интернета

Какую роль библиотеки играют в современном мире?

Forbes
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
Аграрии отчитались: страна обеспечена ключевыми продуктами Аграрии отчитались: страна обеспечена ключевыми продуктами

Как изменились показатели в АПК за несколько лет и в чем секрет успеха

ФедералПресс
«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
«Радуюсь жизни, когда у других — горе»: почему это нормально «Радуюсь жизни, когда у других — горе»: почему это нормально

Почему позитивным эмоциям все-таки есть место в любые времена?

Psychologies
Топливо из салата и биоразнообразие: как стартапы решают климатические проблемы Топливо из салата и биоразнообразие: как стартапы решают климатические проблемы

Как цифровые решения могут помочь спасти будущее Земли

Forbes
«Региональным банкам нужен особый статус» «Региональным банкам нужен особый статус»

О том, как повысить роль средних региональных банков и стимулировать их развитие

Монокль
The Kooks — гении ретромании и самая недооцененная рок-группа нулевых The Kooks — гении ретромании и самая недооцененная рок-группа нулевых

В чем феномен британской группы The Kooks

СНОБ
6 продуктов питания, которые лишь кажутся «натуральными и здоровыми» 6 продуктов питания, которые лишь кажутся «натуральными и здоровыми»

Ученый-диетолог объясняет влияние продуктов, которые принимают за «полезные»

ТехИнсайдер
Владимир Сурдин: «Ангара» получилась чистая, летает на керосине Владимир Сурдин: «Ангара» получилась чистая, летает на керосине

В чем преимущества «Ангары» перед «Протоном» и «Союзом», долетит ли она до Луны?

СНОБ
Проверьте, возьмут ли вас в космос: какими качествами нужно обладать, чтобы стать космонавтом Проверьте, возьмут ли вас в космос: какими качествами нужно обладать, чтобы стать космонавтом

Каким требованиям нужно соответствовать, чтобы стать космонавтом в России?

ТехИнсайдер
Пять выстрелов в мае Пять выстрелов в мае

Симон Петлюра повернул голову к незнакомцу, и прозвучали пять выстрелов

Дилетант
Как успокоить любимую женщину? Как успокоить любимую женщину?

Как оставаться целым, когда эмоции партнера зашкаливают?

Maxim
Сказочный мир и нетривиальный сюжет: 5 книг в жанре мифологического фэнтези Сказочный мир и нетривиальный сюжет: 5 книг в жанре мифологического фэнтези

Подборка современных книг, которые оперируют мифами разных народов

ТехИнсайдер
Лучшие люди Лучшие люди

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

Вокруг света
«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
Все мы задумывались об этом: почему буквы на клавиатуре расположены не в алфавитном порядке Все мы задумывались об этом: почему буквы на клавиатуре расположены не в алфавитном порядке

Раскладка QWERTY: весьма продуманный и грамотный ход инженеров

ТехИнсайдер
Как выходить из неприятного диалога и держаться от токсичных людей на расстоянии Как выходить из неприятного диалога и держаться от токсичных людей на расстоянии

Как давать отпор токсичным людям с корейской элегантностью?

Forbes
Игла престолов Игла престолов

Чем сейчас заняты представители когда-то могущественных династий?

Правила жизни
Чтобы кости были крепкими: 10 продуктов, богатых кальцием, которые нужно добавить в рацион Чтобы кости были крепкими: 10 продуктов, богатых кальцием, которые нужно добавить в рацион

Как питание может повлиять на здоровье костей?

ТехИнсайдер
Как стеклышко Как стеклышко

Моем окна до идеальной чистоты, без пятен и разводов

Лиза
Тяга к свободе: 5 самых знаменитых и  дерзких побегов из тюрем Тяга к свободе: 5 самых знаменитых и  дерзких побегов из тюрем

Рассказываем о 5 самых неординарных попытках сбежать из мест не столь отдаленных

ТехИнсайдер
«Песнь пророка» и русский Нобель. Большой разговор о книжных премиях с Андреем Аствацатуровым, Игорем Сухих и Татьяной Емельяновой «Песнь пророка» и русский Нобель. Большой разговор о книжных премиях с Андреем Аствацатуровым, Игорем Сухих и Татьяной Емельяновой

О назначении литературных премий, романе «Песнь пророка» и Нобеле Ивана Бунина

СНОБ
А вы даете имя авто? Так делает 51% людей А вы даете имя авто? Так делает 51% людей

Похоже, автомобили — это не просто способ добраться из пункта А в пункт Б

ТехИнсайдер
5 шагов, которые помогут принять свое тело после травмы 5 шагов, которые помогут принять свое тело после травмы

Что может помочь справиться с переживаниями после травмы или инвалидности

Psychologies
Эволюция производства иранских противотанковых ракетных комплексов Эволюция производства иранских противотанковых ракетных комплексов

Как совершенствуется ключевая система оборонительной стратегии Ирана — ПТРК

Обозрение армии и флота
5 причин, почему зумеры и миллениалы считают себя «почти нищими», хотя это не так 5 причин, почему зумеры и миллениалы считают себя «почти нищими», хотя это не так

Почти половина представителей поколений Z и Y тревожатся по поводу своих доходов

Psychologies
«Я сама себе лучший друг»: 6 неожиданных плюсов одиночества «Я сама себе лучший друг»: 6 неожиданных плюсов одиночества

Как изменяется жизнь, если понять, что вы сами себе лучший друг

Psychologies
Открыть в приложении