Новые данные о взаимодействиях белок-ДНК раскрывают секреты клеточных механизмов

Исследование, проведенное Университетом Западной Австралии, проливает свет на сложное взаимодействие белков, ДНК и РНК — фундаментальных строительных блоков, которые осуществляют клеточные процессы и лежат в основе всей жизни, включая растения, человека и бактерии.

Под руководством профессора Чарли Бонда из Школы молекулярных наук UWA команда ученых внесла вклад в три исследования, опубликованных в Nucleic Acids Research, представив беспрецедентные трехмерные модели сборки белковых молекулярных машин на ДНК или РНК.

"По сути, мы наблюдали за работой механизмов жизни на молекулярном уровне", — сказал профессор Бонд.

Первое исследование под руководством постдока Университета Вуллонгонга Николаса Марцано и исследователя UWA Брейди Джонстона показало, что семейство крошечных свернутых молекул растений, известных как PPR-белки, функционирует как микроскопические пружины, сжимаясь при связывании с молекулами РНК.

"Этот механизм обеспечивает высокую точность молекулярного таргетинга в клетках и указывает на инновационные инструменты диагностики на основе РНК, а также потенциальные вмешательства при генетических нарушениях или для внедрения новых признаков в растения", — отметил доктор Марцано.

Второе исследование, проведенное аспирантом Хейдаром Конингом и научным сотрудником ARC DECRA Эндрю Маршаллом из Школы молекулярных наук UWA в партнерстве с исследователями из Университета Монаша и Мельбурнского университета, показало, как человеческие белки NONO и SFPQ образуют сложные комплексы, которые управляют активностью генов в клеточном ядре.

"Эти результаты дают важную информацию для разработки целевых подходов к регуляции экспрессии генов как в здоровом состоянии, так и при заболеваниях", — сказал Конинг.

Третье исследование, проведенное научным сотрудником Университета Кертина доктором Каллумом Вердонком в сотрудничестве с профессором Бондом и доцентом Джошем Рэмси из Университета Кертина, показало, как ДНК-связывающий белок RdfS образует спиральные структуры, которые контролируют процесс переноса ДНК между сельскохозяйственными бактериями.

"ДНК буквально вырезается из генома одной бактерии и переносится в другую с помощью белка RdfS", — пояснил доктор Вердонк. "Эти бактерии могут образовывать симбиоз с растениями и используются как экологически чистая альтернатива химическим удобрениям".