Архив рубрики ~Лента новостей~

В вашей ДНК есть секретный «второй код», который определяет, какие гены будут подавлены.

В вашей ДНК есть секретный «второй код», который определяет, какие гены будут подавлены.
В вашей ДНК есть секретный «второй код».
Исследователи обнаружили, что клетки способны различать сильные и слабые версии одних и тех же генетических инструкций. Белок DHX29 помогает подавлять более слабые версии, раскрывая скрытую систему, контролирующую активность генов. Изображение: Shutterstock

ДНК человека состоит из длинных последовательностей трехбуквенных единиц, образованных четырьмя нуклеотидами. Эти единицы, известные как кодоны, указывают клеткам, какие аминокислоты использовать при построении белков. Хотя несколько разных кодонов могут кодировать одну и ту же аминокислоту, это часто рассматривалось как простая избыточность в генетической системе.

Однако исследования все чаще показывают, что эти так называемые синонимичные кодоны на самом деле не равноценны. Некоторые кодоны делают молекулы мРНК более стабильными и облегчают клеткам трансляцию в белки, повышая их эффективность. Другие, считающиеся неоптимальными, приводят к более слабой трансляции и с большей вероятностью разрушаются. До сих пор ученые не до конца понимали, как клетки человека распознают эти менее эффективные кодоны и реагируют на них.

Ученые ищут систему «контроля качества» клетки.

Для изучения этого вопроса исследовательская группа из Киотского университета и RIKEN под руководством Осаму Такеучи и Такухиро Ито провела серию экспериментов, направленных на выяснение того, как клетки регулируют эффективность кодонов.

Они начали с полногеномного скрининга с использованием технологии CRISPR для выявления факторов, участвующих в кодон-зависимой экспрессии генов. Этот подход указал на РНК-связывающий белок DHX29 как на ключевого участника. Последующее секвенирование РНК позволило исследователям изучить общую активность мРНК, показав, что при отсутствии DHX29 количество мРНК, содержащих неоптимальные кодоны, увеличивается.

Как DHX29 обнаруживает и подавляет слабые генетические сигналы

Используя криоэлектронную микроскопию, команда смогла наблюдать, как DHX29 физически взаимодействует с 80S рибосомой — клеточным механизмом, ответственным за производство белка. Дополнительный анализ с использованием селективного профилирования рибосом показал, что DHX29 с большей вероятностью связывается с рибосомами, считывающими неоптимальные кодоны.

Дальнейшие протеомные исследования показали, что DHX29 рекрутирует белковый комплекс GIGYF2•4EHP. Этот комплекс избирательно подавляет мРНК, содержащие неоптимальные кодоны, эффективно снижая производство неэффективных генетических сообщений.

«В совокупности эти результаты выявляют прямую молекулярную связь между выбором синонимичных кодонов и контролем экспрессии генов в клетках человека», — говорит соавтор исследования Масанори Йошинага.

Новый уровень регуляции генов с широкими последствиями

Эти результаты меняют представление ученых о регуляции генов, показывая, что сам выбор кодона играет непосредственную роль в контроле экспрессии генов в клетках человека. Механизм, управляемый DHX29, может влиять на важные биологические процессы, такие как клеточная дифференциация, поддержание клеточного баланса и развитие рака, что указывает на его широкое значение.

Исследователи планируют продолжить изучение того, как DHX29 влияет на активность генов как в здоровом состоянии, так и при заболеваниях.

«Нас давно интересовало, как клетки интерпретируют скрытый слой информации, заложенный в генетическом коде, поэтому открытие молекулярного фактора, позволяющего клеткам человека считывать этот скрытый код и реагировать на него, оказалось особенно полезным», — говорит руководитель группы Осаму Такеучи.

Источник: www.sciencedaily.com

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Здравствуйте! Предлагаю участие в совместном конкурсе в Telegram, где вы… Новости робототехники Специалист по робототехнике утверждает, что безопасность человекоподобных роботов должна быть первостепенной задачей. Новости робототехники Приводимый в движение мышечными клетками, тончайший, как бумага, робот плывет по водному лабиринту. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Поселил ИИ‑агента в чёлку макбука: он слушает мой день и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Немой парень впервые признался в любви СИЛОЙ МЫСЛИ — его………… Новости робототехники GM делает ставку на вычислительные технологии и искусственный интеллект, которые, по её мнению, помогут ей конкурировать с китайскими автопроизводителями. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В легендарный Need for Speed: Underground 2 теперь можно поиграть… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ИИ придумал пистолет, и его напечатали на 3D-принтере Однозарядный пистолет… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Швейцарии с помощью бактерий разработали печатный материал, похожий на бетон Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Модели искусственного интеллекта позволили России применять технологии для лучших крылатых… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Преимущества использования искусственного интеллекта в медицине зависят от уровня подготовки… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Почему синтаксис Nova выглядит так: 11 споров с Claude о… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ [Перевод] О сознании и интегрированной информации. Кристоф Кох (интервью) Сознанием… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Больше половины отпечатков пальцев на терракотовых воинах оставили женщины и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Здравствуйте! Предлагаю участие в совместном конкурсе в Telegram, где вы… Новости робототехники Специалист по робототехнике утверждает, что безопасность человекоподобных роботов должна быть первостепенной задачей. Новости робототехники Приводимый в движение мышечными клетками, тончайший, как бумага, робот плывет по водному лабиринту. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Поселил ИИ‑агента в чёлку макбука: он слушает мой день и… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Немой парень впервые признался в любви СИЛОЙ МЫСЛИ — его………… Новости робототехники GM делает ставку на вычислительные технологии и искусственный интеллект, которые, по её мнению, помогут ей конкурировать с китайскими автопроизводителями. Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В легендарный Need for Speed: Underground 2 теперь можно поиграть… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ ИИ придумал пистолет, и его напечатали на 3D-принтере Однозарядный пистолет… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ В Швейцарии с помощью бактерий разработали печатный материал, похожий на бетон Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Модели искусственного интеллекта позволили России применять технологии для лучших крылатых… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Преимущества использования искусственного интеллекта в медицине зависят от уровня подготовки… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Почему синтаксис Nova выглядит так: 11 споров с Claude о… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ [Перевод] О сознании и интегрированной информации. Кристоф Кох (интервью) Сознанием… Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Больше половины отпечатков пальцев на терракотовых воинах оставили женщины и…