​Ученые из САЕ «Синтетическая биология» НГУ провели исследование поведения ДНК-полимераз при столкновении с так называемыми «пришитыми» к ДНК белками. Полученные результаты дают основание для разработки искусственных ДНК-полимераз, которые можно использовать для различных целей. Работа новосибирских ученых опубликована в одном из ведущих международных междисциплинарных журналов PLoS ONE.  

Многие помнят картинку из школьного учебника биологии: клетка, внутри которой располагается большой шар — ядро. В клеточном ядре хранятся молекулы ДНК, в которых закодированы все инструкции для построения организма человека. Однако в ядре есть не только ДНК. Кроме нее, там находятся белки, которые выполняют разные функции: упаковывают ДНК в хромосомы, обеспечивают удвоение ДНК и чтение генетической информации и делают массу других вещей.

Очень часто в процессе работы белки могут «пришиваться» к нашей ДНК, — объясняет аспирантка НГУ Анна Юдкина, одна из соавторов исследования. — Это может происходить и самопроизвольно, и из-за каких-то вредных внешних факторов, например, радиации или солей тяжелых металлов, загрязняющих окружающую среду.

В результате такой «пришитый» к ДНК белок мешает клеточному аппарату, который отвечает за удвоение (репликацию) ДНК, и клетка может потерять кусок генома или вовсе погибнуть, будучи не в состоянии создать копию своего наследственного материала.

За репликацию ДНК в клетке отвечают специальные белки — ДНК-полимеразы. Они движутся по цепи ДНК, копируя ее. Новосибирские ученые из САЕ «Синтетическая биология» НГУ под руководством заведующего лабораторией белковой инженерии, доктора биологических наук Дмитрия Жаркова детально изучили, как ведут себя около десятка ДНК-полимераз из разных организмов, сталкиваясь во время работы с пришитыми к ДНК белками. Оказалось, что, хотя пришитые белки действительно представляют собой непреодолимое препятствие, некоторые ДНК-полимеразы способны достаточно далеко проталкивать мешающие им молекулы.

Результаты работы дают основание для разработки новых искусственных ДНК-полимераз, которые будут способны «проходить» сшивки белка с ДНК. Их можно в дальнейшем использовать для многих целей, например, при генетическом анализе ДНК из древних костей или из законсервированных медицинских образцов. В обоих этих случаях сшивки белков с ДНК представляют собой серьезную проблему, решение которой повысит точность анализа и позволит использовать меньше материала.

Похожие новости

  • 23/07/2019

    Интервью с биологом Сергеем Нетесовым

    ​К юбилею наукограда ЦИНК встречается с интересными людьми, которые участвуют в развитии Кольцово. Недавно мы встретились и поговорили с член-корреспондентом РАН, молекулярным биологом, доктором биологических наук, заведующим лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии ФЕН НГУ, членом двух диссертационных советов – Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и ФБУН «ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», председателем Совета некоммерческой ассоциации «Биофарм» Сергеем Викторовичем Нетёсовым.
    440
  • 29/04/2019

    Команда российских ученых выдвинула гипотезу о существовании жизни на Венере

    Ученые из Института космических исследований РАН, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН и НГУ выдвинули гипотезу о существовании жизни на Венере. К таким выводам исследователей привела новая обработка панорамных изображений поверхности Венеры, полученных советскими аппаратами «Венера-9», «Венера-10», «Венера-13» и «Венера-14» в 1975—1982 годах.
    890
  • 13/08/2019

    Международная группа ученых улучшила сборку генома исчезающего вида жирафа

    ​Ученые из Великобритании, Китая, Дании, США, Южной Кореи и России заново секвенировали и полностью упорядочили фрагменты генома масайского жирафа. Этот представитель африканской фауны — самое высокое животное в мире, чей вид относится к исчезающим.
    621
  • 16/01/2017

    Новосибирские ученые против болезни Альцгеймера

    ​Сегодня ученые всерьез озабочены тем, чтобы человек мог пройти по жизни до самого ее конца активным, в здравом уме и твердой памяти.  Одна из «болезней старения», которые этому препятствуют, болезнь Альцгеймера, приводит к тяжелому слабоумию.
    1067
  • 05/12/2018

    Молодые ученые АлтГУ разработали уникальный продуцент рекомбинантного фермента фитазы

    ​Рекомбинантную фитазу в настоящее время активно используют в животноводстве в качестве добавки к кормам животных для лучшего усвоения фосфора. Фосфор – это один из микроэлементов, влияющих на рост организма животных, построение их костной ткани, укрепление иммунитета.
    806
  • 13/11/2019

    Томские ученые научили компьютерную модель выявлять рак простаты

    ​Ученые лаборатории биофотоники ТГУ совместно с онкологами ТНИМЦ разработали новый подход к диагностике аденокарциномы — злокачественной опухоли предстательной железы. Для выявления онкопатологии и определения стадии заболевания в данном подходе используется искусственный интеллект.
    151
  • 13/12/2017

    Новосибирские ученые установили причину цирроза печени

    ​Сотрудники лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) и Научно-исследовательского института экспериментальной и клинической медицины провели исследования скорости выведения метанола из организма лабораторных мышей и показали, что метанол необратимо связывается с элементами клеток печени, в частности с молекулами ДНК мышей, и разрушает ее.
    1542
  • 04/12/2017

    НГУ получил два мегагранта от Правительства РФ

    ​Учёные Новосибирского государственного университета получили два мегагранта на сумму 90 млн рублей от Правительства РФ. Как сообщает пресс-служба Министерства образования и науки РФ, учёные НГУ выиграли конкурс на получение финансирования проектов в области математики и биологии.
    752
  • 05/05/2016

    Генетический код как ключ к созданию вакцины от рака

    Заведующая лабораторией структурной биоинформатики и молекулярного моделирования Новосибирского государственного университета, к.б.н. Анастасия Бакулина рассказала о том, как создать вакцину, не зная ничего про вирус; почему российские ученые работают над вакциной против вируса Эбола, если она в России никому не нужна и как в будущем собираются лечить рак.
    2065
  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    2567