Новое исследование, проведённое группой учёных во главе с профессором Чарли Бондом из Школы молекулярных наук Университета Западной Австралии (UWA), позволяет по-новому взглянуть на взаимодействие белков, ДНК и РНК на молекулярном уровне. Эти процессы лежат в основе всех форм жизни — от растений до человека и бактерий, а их понимание открывает перспективы для новых методов диагностики, терапии и биоинженерии.
В рамках трёх исследований, опубликованных в журнале Nucleic Acids Research, команда представила уникальные трёхмерные модели молекулярных машин — белковых комплексов, которые взаимодействуют с ДНК и РНК. Такой уровень детализации ранее был недоступен науке.
Первое исследование, проведённое Николосом Марцано (Университет Вуллонгонга) и Брейди Джонстоном (UWA), посвящено белкам PPR (пентатрирепептидным белкам) растений. Учёные обнаружили, что эти белки работают как микроскопические пружины: при связывании с РНК они сжимаются, что обеспечивает необычайную точность молекулярного распознавания внутри клетки. Как отметил доктор Марцано: «Этот механизм позволяет достичь поразительной точности в молекулярном прицеливании внутри клеток и открывает путь к инновационным РНК-диагностическим инструментам, а также к возможным вмешательствам при генетических нарушениях или для введения новых признаков у растений». Результаты открывают возможности создания тестов на основе РНК, коррекции генетических болезней и выведения растений с новыми свойствами.
Во втором исследовании, возглавляемом Хейдаром Кёнингом (аспирант UWA) и Эндрю Маршаллом (исследователь по гранту ARC DECRA, UWA) совместно с учёными из Университета Монаша и Мельбурнского университета, изучались человеческие белки NONO и SFPQ. Эти белки образуют комплексы, регулирующие активность генов в ядре клетки. «Полученные данные дают важные знания для разработки методов целенаправленного контроля экспрессии генов как при нормальном состоянии, так и при различных заболеваниях», — подчёркивает Кёнинг. Это открывает перспективы для терапии заболеваний, связанных с нарушением регуляции генов.
Третье исследование, выполненное доктором Каллумом Вердонком (Кертинский университет), профессором Чарли Бондом (UWA) и доцентом Джошем Рамсаем (Кертинский университет), раскрывает механизм переноса ДНК между агробактериями. Белок RdfS формирует спиральные структуры, позволяя вырезать участок ДНК из генома одной бактерии и переносить его другой. Доктор Вердонк объясняет: «ДНК буквально вырезается из генома одной бактерии и с помощью белка RdfS переносится в другую. Бактерии затем способны вступать в симбиоз с растениями и применяются как экологичная альтернатива химическим удобрениям». Такой способ передачи генов лежит в основе экологически чистых технологий сельского хозяйства.
Во всех трёх исследованиях задействованы сложные белковые механизмы, обеспечивающие специфичное взаимодействие с ДНК или РНК. Это не только фундаментальная наука, но и практическая база для новых диагностических систем, генной терапии, выведения растений с нужными характеристиками и перехода к устойчивому земледелию.
В проектах приняли участие исследователи из UWA, Университета Вуллонгонга, Кертинского университета, Университета Монаша и Мельбурнского университета. Работа финансировалась, в том числе, по гранту Australian Research Council Discovery Early Career Researcher Award (ARC DECRA).
Исследования, опубликованные в Nucleic Acids Research, продвигают понимание того, как белки управляют жизненными процессами, и открывают двери для применения этих знаний в медицине, биотехнологии и агроиндустрии.
В рамках трёх исследований, опубликованных в журнале Nucleic Acids Research, команда представила уникальные трёхмерные модели молекулярных машин — белковых комплексов, которые взаимодействуют с ДНК и РНК. Такой уровень детализации ранее был недоступен науке.
Первое исследование, проведённое Николосом Марцано (Университет Вуллонгонга) и Брейди Джонстоном (UWA), посвящено белкам PPR (пентатрирепептидным белкам) растений. Учёные обнаружили, что эти белки работают как микроскопические пружины: при связывании с РНК они сжимаются, что обеспечивает необычайную точность молекулярного распознавания внутри клетки. Как отметил доктор Марцано: «Этот механизм позволяет достичь поразительной точности в молекулярном прицеливании внутри клеток и открывает путь к инновационным РНК-диагностическим инструментам, а также к возможным вмешательствам при генетических нарушениях или для введения новых признаков у растений». Результаты открывают возможности создания тестов на основе РНК, коррекции генетических болезней и выведения растений с новыми свойствами.
Во втором исследовании, возглавляемом Хейдаром Кёнингом (аспирант UWA) и Эндрю Маршаллом (исследователь по гранту ARC DECRA, UWA) совместно с учёными из Университета Монаша и Мельбурнского университета, изучались человеческие белки NONO и SFPQ. Эти белки образуют комплексы, регулирующие активность генов в ядре клетки. «Полученные данные дают важные знания для разработки методов целенаправленного контроля экспрессии генов как при нормальном состоянии, так и при различных заболеваниях», — подчёркивает Кёнинг. Это открывает перспективы для терапии заболеваний, связанных с нарушением регуляции генов.
Третье исследование, выполненное доктором Каллумом Вердонком (Кертинский университет), профессором Чарли Бондом (UWA) и доцентом Джошем Рамсаем (Кертинский университет), раскрывает механизм переноса ДНК между агробактериями. Белок RdfS формирует спиральные структуры, позволяя вырезать участок ДНК из генома одной бактерии и переносить его другой. Доктор Вердонк объясняет: «ДНК буквально вырезается из генома одной бактерии и с помощью белка RdfS переносится в другую. Бактерии затем способны вступать в симбиоз с растениями и применяются как экологичная альтернатива химическим удобрениям». Такой способ передачи генов лежит в основе экологически чистых технологий сельского хозяйства.
Во всех трёх исследованиях задействованы сложные белковые механизмы, обеспечивающие специфичное взаимодействие с ДНК или РНК. Это не только фундаментальная наука, но и практическая база для новых диагностических систем, генной терапии, выведения растений с нужными характеристиками и перехода к устойчивому земледелию.
В проектах приняли участие исследователи из UWA, Университета Вуллонгонга, Кертинского университета, Университета Монаша и Мельбурнского университета. Работа финансировалась, в том числе, по гранту Australian Research Council Discovery Early Career Researcher Award (ARC DECRA).
Исследования, опубликованные в Nucleic Acids Research, продвигают понимание того, как белки управляют жизненными процессами, и открывают двери для применения этих знаний в медицине, биотехнологии и агроиндустрии.
