Учёные обнаружили скрытые белки в бактериях

Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго разработали метод, позволяющий в одном эксперименте идентифицировать начало каждого гена — так называемый сайт инициации трансляции или старт-кодон — в ДНК бактериальной клетки. С помощью этого метода они показали, что отдельный ген может кодировать более одного белка.

Традиционно считалось, что у каждого гена есть один уникальный старт-сайт, и он отвечает за создание только одного белка. Однако исследование, опубликованное в ведущем журнале Molecular Cell, показывает, что некоторые гены имеют более одного старт-сайта и могут задавать производство более одного функционального белка.

Их метод идентификации старт-сайтов генов основан на действии ретапамулина — распространённого рецептурного антибиотика для местного применения. Учёные впервые показали, что ретапамулин работает, заставляя рибосому, считывающую генетический код, «застревать» на этих старт-сайтах, ингибируя трансляцию — ключевую часть процесса, в котором генетический код ДНК используется для создания белков.

Исследование под руководством Александра Манкина и Норы Васкес-Ласлоп из UIC изучало реакцию клеток E. coli на ретапамулин в экспериментах in vitro и in vivo.

Используя антибиотик, исследователи смогли идентифицировать «скрытые» или альтернативные старт-сайты внутри некоторых бактериальных генов.

«Мы увидели, что многие ранее скрытые белки инициировались на сайтах в середине гена, что эти белки были функциональными, и что инициация на альтернативных старт-сайтах широко распространена у бактерий», — сказала Нора Васкес-Ласлоп.

Учёные обнаружили, что более 100 генов E. coli (из примерно 4000) могут инициировать синтез белка более чем на одном сайте.

«Белки, инициированные на этих неизвестных сайтах, могут составлять ранее скрытую часть протеома — всего набора белков, которые могут быть экспрессированы — у бактерий, и их инициация на этих сайтах может играть роль в жизни клетки», — отметил Александр Манкин.