Сделано Русскими
Лента новостей
Лента новостей
Сегодня
Политика
Общество
Бизнес
Культура
Сделано Русскими
Личные связи
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Поддержать проект
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля». Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба».
Новости Сделано Русскими
Русская планета
Сделано Русскими

Российские ученые выходят на новую ступень тестирования лекарств

Митохондрии как энергетические станции клеток. Токсичная трансляция
Дмитрий Степнов
6 мая, 2020 14:35
1 мин
Митохондрии
Фото: Betalife.ru

Сотрудники кафедры молекулярной биологии биологического факультета МГУ показали, что фактор инициации трансляции IF3 не является необходимым для биосинтеза белка в митохондриях клеток человека.

Данное исследование может стать необходимой ступенью для создания системы митохондриальной трансляции in vitro, которая важна для тестирования лекарственных средств на «митохондриальную токсичность». Статья с описанием основных результатов исследований опубликована в журнале Scientific Reports.

Митохондрии – «энергетические станции» клетки – произошли от свободноживущих бактерий, которые 1-2 млрд лет назад были «захвачены» другой бактерией, но не подверглись перевариванию, а выжили внутри своего нового хозяина. С тех пор митохондрии стали обязательным компонентом почти любой животной или растительной клетки, отвечающим за биосинтез АТФ - главной энергетической молекулы. Бактерия - предшественник митохондрий обладала собственным геномом; сохранился он и у современных митохондрий, хотя и в сильно уменьшенном виде. Тем не менее, митохондриальный геном все же кодирует несколько белков, и в этих органеллах имеется полностью функциональная система биосинтеза белка (трансляции).

Долгое время считалось, что митохондриальная трансляция мало чем отличается от бактериальной. Однако работы последних лет показывают, что отличия есть, и их довольно много. В частности, несколько лет назад на кафедре молекулярной биологии биологического факультета МГУ было показано, что один из белковых факторов трансляции, помогающих рибосоме осуществлять биосинтез белка (третий фактор инициации, IF3), необязателен для трансляции в митохондриях дрожжей. Это был первый в истории мировой биологии случай успешного протекания трансляции без одного из факторов, ранее считавшихся обязательным.

Ученые продолжили исследования в данной области, и в работе, опубликованной в апреле 2020 года в Scientific Reports, показали, что IF3 не является необходимым для биосинтеза белка в митохондриях также и в клетках человека.

Чтобы проверить, является ли белок IF3 необходимым для митохондриальной трансляции в клетках человека, необходимо было получить линию клеток с удаленным геном этого белка. Для этого использовалась широко известная технология редактирования генома CRISPR/Cas9. Технология сработала отлично, и была получена линия клеток с нефункциональным геном митохондриального IF3. Эти клетки были жизнеспособны, хотя чувствовали себя хуже, чем клетки с неизмененным геном. Это могло означать только то, что белок IF3 не является жизненно необходимым для клеток человека.

После этого оценили эффективность биосинтеза белка в митохондриях и обнаружили, что она практически не изменилась по сравнению с нормальными, немутантными клетками! Тем не менее, влияние на работоспособность митохондрий оказалось весьма серьезными. Было обнаружено существенное ослабление потребления кислорода мутантными клетками (именно кислород в ходе цепочки последовательных химических реакций преобразуется в митохондриях в АТФ).

Профессор кафедры молекулярной биологии биологического факультета МГУ Пётр Каменский объясняет:

«Практическая ценность нашей работы довольно высока. Любое исследование, описывающее новые механизмы биосинтеза белка в митохондриях, приближает нас к созданию системы митохондриальной трансляции in vitro (собранной из очищенных индивидуальных компонентов). Такой системы до сих пор не существует, а между тем она была бы очень важна именно с практической точки зрения. Дело в том, что существенное количество антибиотиков, используемых в медицинской практике, подавляют именно трансляцию в клетках патогенных бактерий. Поскольку митохондрии - дальние родственники бактерий, большинство таких антибиотиков в той или иной степени подавляют трансляцию и в митохондриях клеток пациентов, что приводит к развитию разнообразных побочных эффектов их приема. Это свойство антибиотиков получило название «митохондриальная токсичность». Чтобы иметь возможность быстро и эффективно тестировать антибиотики на такую токсичность, а также искать новые антибиотики, не обладающие митохондриальной токсичностью, и нужна система митохондриальной трансляции in vitro. Мы надеемся, что наши исследования помогут со временем разработать такую систему».

Работа целиком выполнена коллективом ученых МГУ, за исключением технической части, связанной с выращиванием клеток человека (РНИМУ имени Пирогова).

темы
ПОДДЕРЖАТЬ ПРОЕКТ
1 мин
Лень сёрфить новости? Подпишись и БУДЬ В КУРСЕ