​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

  • 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.
    592
  • 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.
    378
  • 26/01/2017

    Новосибирские ученые создали клеточную модель болезни Хантингтона

    ​Биологи Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН создали клеточную линию, которая моделирует болезнь Хантингтона. Для этого учёные внесли необходимые мутации в клетки с помощью современной технологии редактирования генома CRISPR\Cas9.
    1313
  • 19/01/2017

    Самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за 2016 год по версии НГС

    Хомяки-математики, яд для лечения сердца, спасение от энцефалита и таяние льдов Гренландии — НГС.НОВОСТИ изучили самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за последний год.  Новосибирцы гордятся Академгородком и славой научного центра Сибири, которую город получил благодаря институтам СО РАН и работающим в них ученым.
    1603
  • 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.
    1596
  • 08/08/2017

    Новосибирский госуниверситет подписал соглашение о создании консорциума «Стартап-Биотех»

    ​7 августа Новосибирский государственный университет, Технопарк новосибирского Академгородка и Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН подписали соглашение о создании консорциума «Стартап-Биотех», нацеленного на развитие технологического предпринимательства в сфере биотехнологий.
    719
  • 17/10/2016

    Новосибирские учёные исследуют искусственные наночастицы

    ​Группа специалистов из лаборатории радиоуглеродных методов анализа Новосибирского государственного университета и ряда институтов СО РАН провела исследование с помощью ускорительной масс-спектрометрии, результаты которого убедительно показали — искусственные наночастицы, которых в окружающей атмосфере становится всё больше, очень плохо выводятся из организмов млекопитающих.
    1639
  • 15/12/2016

    Новосибирские ученые исследуют возможные способы лечения генетических форм ожирения

    Студентка факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Анна Кулешова и выпускница ФЕН Юлия Пискунова занимаются на базе Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН изучением влияния «гормона сытости» лептина на экспрессию генов, контролирующих обмен веществ у мышей с ожирением.
    1215
  • 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.
    769
  • 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.
    1522