Серія нових досліджень, проведених під керівництвом Університету Західної Австралії, розкриває унікальні тривимірні моделі взаємодії білків з ДНК та РНК, що наближає науковців до розуміння фундаментальних механізмів функціонування живих клітин.
Молекулярна біологія стоїть на порозі революції. Нові методи візуалізації змінюють наше розуміння. Міжнародна група дослідників зробила важливий крок уперед. Три пов’язані дослідження були опубліковані в журналі Nucleic Acids Research.
Спіральні механізми рослинних клітин
Перший проект зосередився на рослинних молекулах. Вчені вивчали PPR-протеїни – важливі регуляторні білки. Дослідження виявило їхню унікальну спіральну структуру. Ці білки функціонують подібно до мікроскопічних пружин.
Дослідники виявили дивовижну особливість цих молекул. PPR-протеїни стискаються при зв’язуванні з РНК. Цей механізм забезпечує надзвичайну точність молекулярного розпізнавання. Такі відкриття мають значний потенціал для практичного застосування.
“Цей механізм забезпечує надзвичайну точність молекулярного таргетування в клітинах і вказує на інноваційні діагностичні інструменти на основі РНК”, – пояснив д-р Ніколас Марзано. Його робота проводилась у співпраці з дослідником UWA Брейді Джонстоном. Результати можуть прискорити розробку нових терапевтичних підходів.
Регуляція активності генів людини
Друге дослідження присвячене людським білкам NONO та SFPQ. Ці білки формують складні комплекси всередині клітинного ядра. Вони відіграють ключову роль у регуляції генів. Робота проводилась спільно з університетами Монаша та Мельбурна.
Хейдар Конінг та Ендрю Маршалл очолили цю частину дослідження. Вони використали передові методи структурної біології. Команда візуалізувала тривимірну архітектуру білкових комплексів. Такий підхід відкриває нові можливості для медицини.
“Ці результати дають важливу інформацію для розробки цілеспрямованих підходів до регулювання експресії генів”, – підкреслив Конінг. Ці знання можуть бути застосовані як у здоровому, так і в хворобливому стані. Вони створюють основу для нових терапевтичних стратегій.
Бактеріальна передача ДНК
Третє дослідження розкрило механізми передачі генетичного матеріалу між бактеріями. Науковий співробітник Каллум Вердонк у співпраці з професором Бондом виявив унікальні властивості білка RdfS. Цей білок створює спіральні структури на молекулах ДНК.
RdfS відіграє ключову роль у горизонтальному перенесенні генів. Він буквально вирізає фрагменти ДНК з однієї бактерії та переносить їх до іншої. Це має важливе значення для сільського господарства та екології.
“ДНК буквально вирізається з геному однієї бактерії і переноситься до іншої за допомогою білка RdfS”, – пояснив д-р Вердонк. Це дослідження має безпосереднє практичне застосування. Такі бактерії можуть формувати симбіоз із рослинами.
Значення для науки та практики
Професор Чарлі Бонд, керівник дослідницької групи, підсумував значення відкриттів. “Ми, по суті, спостерігали за механізмами життя в дії на молекулярному рівні”, – зазначив він. Ці дослідження відкривають нові горизонти для біотехнологій.
Візуалізація молекулярних механізмів має прикладне значення. Вона дозволяє розробляти цілеспрямовані терапевтичні втручання. Отримані знання можуть сприяти створенню екологічно чистих альтернатив хімічним добривам.
Три дослідження разом демонструють потужність міждисциплінарного підходу. Вони поєднують структурну біологію, генетику та обчислювальні методи. Такий цілісний підхід є ключем до розуміння фундаментальних процесів життя.
Результати роботи опубліковано в авторитетному журналі Nucleic Acids Research у 2025 році. Публікація відкриває нову главу в розумінні найглибших механізмів біологічних систем. Вона наближає нас до повного розуміння молекулярних основ життя.
#Білки #керують #ДНК #як #пружини #точного #налаштування
Source link
