Мониторинг сворачивания РНК в живой клетке

Исследователи из Бохума, Дортмунда и Грайфсвальда сравнили поведение РНК-структуры в живой клетке с результатами анализов в пробирке.

Искусственные добавки влияют на поведение РНК

Команда изучала поведение РНК-структуры из микроорганизма Salmonella в трёх сценариях:

• В живой клетке.
• В водном растворе без добавок.
• В водном растворе с различными добавками, имитирующими молекулы в клетках.

Добавки в пробирке влияли на поведение молекул РНК в зависимости от химического состава, концентрации и размера добавки. Учитывая эти результаты, учёные ожидали, что молекула РНК в плотно упакованной живой клетке будет вести себя иначе, чем в разбавленном водном растворе.

Клетка и разбавленный раствор оказались схожи

«К нашему удивлению, мы не обнаружили, в среднем, никаких различий между живой клеткой и разбавленным водным раствором», — говорит руководитель исследования д-р Симон Эббингхаус (Ruhr-Universität Bochum). Результаты опубликованы в журналах «Angewandte Chemie» и «Angewandte Chemie International Edition».

«Клеточная среда, содержащая множество макромолекул, высококонцентрирована и вязка, подобно той, что мы моделировали с помощью искусственных добавок, — объясняет Эббингхаус. — Однако, в отличие от искусственных добавок, клеточная среда, по-видимому, лишь незначительно изменяет стабильность РНК».

Сильные флуктуации стабильности РНК в живых клетках

В ходе исследования анализировался РНК-термометр со структурой «шпильки». При повышении температуры структура плавится, запуская тепловой шоковый ответ у микроорганизмов. Цветные метки на концах структуры позволили отслеживать, раскрывается ли шпилька в различных условиях.

В живой клетке стабильность РНК-термометра колебалась гораздо сильнее, чем в пробирке. Исследователи предполагают, что динамические изменения клеточной среды могут постоянно влиять на сворачивание РНК. Таким образом, клеточная среда может быть решающим фактором для регуляции и модуляции различных биологических процессов.