​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

  • 28/06/2021

    В Новосибирске обсудят этику применения искусственного интеллекта в медицине и здравоохранении

    ​​​1 июля 2021 года на базе Точки кипения НГТУ НЭТИ состоится круглый стол «Новая медицинская парадигма: изменение роли врача и пациента (Этические вопросы применения технологий АI и генной инженерии в сфере здравоохранения)».
    463
  • 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.
    1636
  • 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.
    2606
  • 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.
    2602
  • 15/04/2021

    Новый алгоритм учёных поможет быстрее диагностировать опухоли щитовидной железы

     Исследователи из 10 ведущих научных центров России, среди которых ТГУ, МГУ, НГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ИЛФ РАН, ИПЛИТ РАН и другие, в рамках комплексного проекта РФФИ разработали новый подход к диагностике опухолей щитовидной железы, основанный на анализе крови.
    1240
  • 28/12/2020

    Геном в режиме редактирования. Интервью с Дмитрием Жарковым

    ​Нобелевскую премию по химии в 2020 году получили Дженнифер Дудна и Эмманюэль Шарпантье за открытие системы редактирования генов CRISPR-Сas. Это стало настоящим прорывом в прикладной биологии и медицинской генетике.
    747
  • 18/06/2021

    Студент НГУ провел исследование по применению алгоритмов сегментации для обнаружения опухолей головного мозга и предсказанию временного интервала жизни пациента

    По данным Министерства здравоохранения РФ, показатель смертности от онкологических заболеваний в России в настоящее время составляет более чем 200 человек на 100 тысяч населения. При этом у 65–80% умерших от онкологии обнаруживаются опухоли в головном мозге.
    562
  • 25/03/2021

    В НГУ состоялся заключительный этап Всероссийского химического турнира школьников

    XVII Всероссийский химический турнир школьников, который последние 3 года проходит на площадке НГУ, завершился. Это командное соревнование по решению творческих научных задач, позволяющее участникам расширять научный кругозор, научиться презентовать свои научные проекты, вступать в полемику и отстаивать свое мнение, применять научные знания для решения прикладных и теоретических задач.
    694
  • 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.
    4284
  • 09/09/2020

    «Академический час для школьников» 9 сентября 2020 года, лекция «Вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции, и вирус SARS-CoV-2»

    9 сентября 2020 года в 15:00 в малом зале в Доме ученых СО РАН состоится лекция члена-корреспондента РАН Сергея Викторовича Нетесова «Вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции, и вирус SARS-CoV-2».
    1211