Гарвардские исследователи создали в лаборатории действующую модель бактериальной рибосомы
Профессор медицинского университета Гарвардского университета Джордж Чарч [George Church] и его ассистент инженер-химик Майкл Джеветт [Michael Jewett] утверждают, что им удалось воспроизвести в лаборатории внутриклеточные структуры, которые химически сшивают аминокислоты и тем самым синтезируют белковые молекулы. Такие молекулярные машины называются рибосомами.
Природа создала рибосомы еще на заре биологической эволюции. Этими внутриклеточными аппаратами (как говорят биологи, органоидами) располагают как примитивные бактерии древнейшего происхождения, так и клетки всех без исключения многоклеточных организмов. Рибосомы считывают информацию о подлежащих синтезу белковых молекулах, которые им доставляют молекулы матричной РНК, и на этой основе осуществляют биосинтез новых белков.
В состав рибосом входят как специализированные белки, так и свернутые в сложные пространственные структуры молекулы рибонуклеиновых кислот (их называют рибосомальной РНК). Рибосомы работают с помощью транспортной РНК, которая отлавливает в клеточной цитоплазме нужные аминокислоты и доставляет их к рибосомному сборочному конвейеру. В общем, эти внутриклеточные машины округлой формы поперечником порядка 30 нанометров отличаются весьма непростым устройством.
Количество рибосом в отдельной клетке может сильно меняться – от тысяч до десятков тысяч. Каждая рибосома в ходе своего рабочего цикла полностью прочитывает одну молекулу матричной РНК и в соответствии с ее программой синтезирует одну белковую молекулу. Покончив с этим заданием, она раз за разом связывается с другими молекулами РНК и изготовляет все новые и новые белковые молекулы. Обычно одна молекула матричной РНК считывается сразу несколькими рибосомами, которые в ходе этого процесса синтезируют столько же одинаковых молекул одного и того же протеина. Такой комплекс матричной РНК с группой рибосом называется полирибосомой.
Авторы новой работы сообщили о ней не вполне обычным образом. В норме ученые излагают свои достижения в статьях для научных периодических изданий (иногда после предварительных докладов на семинарах). В наше время особо интересные исследования, как правило, предварительно публикуются на интернет-сайтах принявших их к печати журналов, а затем появляются и в печатных изданиях. Однако Чарч и Джевет предпочли сначала поделиться своими результатами с участниками собрания выпускников Гарварда, которое состоялось в субботу 7 марта. Поэтому многие ключевые детали их метода конструирования синтетической рибосомы пока не стали достоянием гласности. Известно лишь, что экспериментаторы извлекли рибосомы из клеток кишечной палочки и разобрали их на части, удалив основные фрагменты рибосомальной РНК.
После этого они вновь синтезировали эти фрагменты из отдельных коротких молекул РНК и объединили их с рибосомными белками. Такие образом они не только произвели несколько миллиардов искусственных рибосом, но и опробовали их в работе. Если верить Чарчу и Джевитту, рукотворные рибосомы уже продемонстрировали способность производить молекулы фермента люциферазы, которому жуки-светляки и их личинки испускают слабое зеленоватое свечение.
Белок-стимулятор
Выявлен белок, который непосредственно влияет на иммунную активность B-лимфоцитов
Здоровье человеческого организма зависит от согласованной работы всех основных компонент иммунной системы. В их число входит система, ответственная за функционирование B-лимфоцитов, клеток белой крови, которые обеспечивают синтез антител. B-лимфоциты рождаются в костном мозге, а затем дополнительно созревают и обретают готовность приступить к своим обязанностям. Специалисты говорят, что в ходе этих процессов незрелые лимфоциты превращаются в иммунокомпетентные клетки.
Чтобы организм мог своевременно отреагировать на инфекцию, иммунная система должна быстро запустить производство B-лимфоцитов, способных синтезировать антитела нужного типа. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе с коллегами из Франции и ФРГ экспериментально доказали, что для этого необходим белок CD98hc. Этот протеин изучается уже много лет, в основном из-за его связи с белками из семейства интегринов, которые обеспечивают сцепление соседних клеток. Однако до сих пор его роль в организации иммунной защиты оставалась не вполне ясной.
Открытие сотрудников лаборатории профессора Марка Гинсберга [Mark Ginsberg] описано в статье, которая 8 марта появилась в журнале Nature Immunology. Есть все основания надеяться, что эта работа принесет немалую пользу медицине. Не исключено, что избыток белка CD98hc способствует бесконтрольному размножению лейкоцитов, которое может провоцировать как некоторые формы рака, так и аутоиммунные заболевания. Дальнейшее исследование этого белка и выяснение его точной роли в вызревании B-лейкоцитов может открыть путь к расширению арсенала средств против этих болезней.
