Поиск - новости науки и техники

Зрят в стержень

В недавнем номере журнала Nature Communications опубликована статья российско-германской группы ученых, которые выявили у рибосомы фактор, способный служить ориентиром при оценке эволюционного пути организма. Об этом сообщает Nature Communications от 22 января.
Фактором, который может меняться в зависимости от времени возникновения той или иной формы жизни, в представленной работе является количество копий некоего белка, связывающегося с важным элементом рибосомы – так называемым стержнем L10/L12. Рибосома – внутриклеточная структура, которую принято называть белковой фабрикой клетки, именно рибосома осуществляет процесс трансляции, то есть перевода генетической информации в белковые молекулы. Рибосома универсальна для всего живого. Стержень, о котором идет речь, являясь наименее изученным ее участком, нужен, как показали недавние исследования, для привлечения к сборке белков факторов трансляции. В структуру стержня – как и всей рибосомы – наряду с РНК входят  белки. И известно, что один из белков стержня, L12, встречается не в единой копии. На основании данных по кишечной палочке ученые прежде считали, что копий должно быть четыре. Смысл такой многокопийности был неясен, неясен он и сейчас, но исследования показали, что изменение количества копий связанного со стержнем белка L12 приводит к тому, что рибосома, собирающая для клетки белки, начинает ошибаться. Хотя этот факт сам по себе роли белка L12 не устанавливает. В 2005 году были опубликованы две независимые работы, авторы которых показали, что в некоторых бактериях не четыре копии этого белка, а шесть.
Исследование, результаты которого опубликованы только что в Nature Communications, на стыке биоинформатики и биохимии. Авторы попытались выявить иные варианты копийности “стержневого” белка, кроме четырех  и шести. Математическая обработка имеющихся данных сразу же указала на то, что шесть копий –  не уникальный случай. Как рассказал ведущий автор публикации Яков Давыдов из НТЦ “БиоКлиникум” в Москве, “по нашим представлениям, получается, что довольно большое количество бактерий в составе рибосомы имеют шесть копий белка, если не 12”. Ученые предполагают  также, что шесть копий L12  было и в рибосоме гипотетического LUCA (Last Universal Common Ancestor), последнего универсального общего предка всех живых организмов на Земле. Потеря копий произошла позже, хотя на самых ранних этапах эволюции могла быть всего одна копия. Совершенствуя алгоритм предсказания копийности, биоинформатики в какой-то момент столкнулись с тем, что у некоторых бактерий, а именно у цианобактерий (которые раньше называли сине-зелеными водорослями),  должно быть восемь копий данного белка. Для проверки этого предположения были подключены немецкие биохимики из Института биофизической химии Макса Планка (Max Planck Institute for Biophysical Chemistry) в Геттингене, где посредством масс-спектрометрии было подтверждено наличие у цианобактерий восьми копий “стержневого” белка.
Природа и эволюция рибосом – это центральный вопрос в современных представлениях о происхождении жизни на Земле. Они базируются на допущении, что рибосома возникла в РНКовом мире, когда белков еще не было, но РНК уже играла роль катализатора химических реакций. В свете этой концепции копийность “стержневого” белка рибосомы может оказаться значимым фактором.

Нет комментариев