В главной догме молекулярной биологии обнаружена ошибка

Оценка: 5.0 3038 1 Наука и Технологии

10:11

Российские биологи обнаружили, что триада "ДНК — РНК — белок", краеугольный камень современных представлений о работе клеток, взаимодействует не так, как считали ученые последние 50 лет, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

"Когда ученые обнаружили, что эукариотические гены могут подвергаться альтернативному сплайсингу, то предположили, что за счет этого процесса ген может кодировать огромное количество разнообразных белков. Отчасти это верно: в любом организме есть гены, которые кодируют множество разных белковых изоформ. Но мы показали, что в целом это не так", — рассказывает Игорь Фесенко из Института биоорганической химии РАН в Москве.

Основой современных представлений о том, как функционируют клетки, является так называемая главная догма молекулярной биологии. Она представляет собой набор принципов, сформулированных Фрэнсисом Криком, первооткрывателем ДНК, в 1970 году для описания того, в какую сторону может двигаться генетическая информация внутри живых организмов.

В соответствии с идеями Крика, передача информации в биологических системах носит универсальный и односторонний характер: ДНК всех живых организмов управляет формой белков и РНК, но не наоборот, и белки не могут менять структуру РНК и ДНК, а РНК может управлять формой белков, но не ДНК. Есть небольшие исключения, связанные с вирусами, но вирусы формально не являются живыми организмами, и поэтому догма для них не исполняется.

Впоследствии ученые обнаружили, что догма работает несколько сложнее для клеток человека и других многоклеточных существ — наши гены могут содержать в себе "инструкции" по синтезу не одной, а сразу нескольких белковых молекул. Когда ядро клетки считывает ДНК и формирует молекулу РНК, последняя может быть "отредактирована" клеткой несколькими способами, и из нее могут быть выброшены различные "ненужные" части. Это радикально поменяет то, как будет работать молекула белка, которую она кодирует.

Фесенко и его коллеги изучали, как происходит этот процесс, который ученые называют альтернативным сплайсингом, в клетках одного из самых примитивных и древних многоклеточных живых организмов — мхов Physcomitrella patens.

Как рассказывает ученый, изначально его команда пыталась понять, какие функции могут исполнять альтернативные версии белков, инструкции по сборке которых есть в генах мха. Для этого они подвергали его действию различных стрессовых факторов — недостатка воды, света и нутриентов.

Российские ученые нашли ошибку в ключевом принципе современной молекулярной биологии

Вскоре стало понятно, что альтернативный сплайсинг влиял на поведение клеток не так сильно, как в теории, а белковое содержимое клетки зависело от изменений в структуре РНК слабее, чем ожидали ученые. Соответственно, можно говорить о том, что цепочка "ДНК — РНК — белок" нарушилась: изменения в структуре двух первых ее звеньев почти не сказались на работе последнего.

Как отмечает Фесенко, рецензенты статьи и редакторы журнала сначала предположили, что российские исследователи могли совершить ошибку при проведении масс-спектрометрического анализа. В открытие поверили только после того, как Фесенко и его коллеги построили компьютерную модель эксперимента и доказали, что клетки должны были содержать в себе в десятки раз больше "версий" белков, если бы альтернативный сплайсинг работал.

Теперь молекулярным биологам предстоит понять, какую биологическую функцию исполняет альтернативный сплайсинг, какова роль взаимодействий между молекулами РНК в этом процессе и как все это влияет на появление новых белковых молекул в клетке.

Источник: https://ria.ru

Комментарии 1

Порядок вывода комментариев:

Alexei2012 09.06.2017 14:35 [Материал]

Генетические основы жизни, главное – генетический код и его происхождение, оказываются значительно сложнее, чем предполагалось Фрэнсисом Криком. Что не удивительно, т.к. молекулярной генетике всего несколько десятков лет даже нынче. Кстати, Ф. Крик был поражен расчетами, произведенными в 90-е, показавшими, что для т.н. «самопроизвольного» возникновения генетического кода и всей многоуровневой системой регулирования жизненных процессов от ДНК даже до простейшего одноклеточного организма, требует времени значительно превосходящего «общепринятого» время жизни Вселенной. После этого он перестал демонстрировать свой атеизм.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

« Июнь 2017 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
			1	2	3	4
5	6	7	8	9	10	11
12	13	14	15	16	17	18
19	20	21	22	23	24	25
26	27	28	29	30