Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого впервые показали, как бактериальный комплекс SMC формирует петли из молекул ДНК. Открытие меняет представление о работе клеточных механизмов.
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого впервые в мире продемонстрировали процесс формирования петель из молекул ДНК под воздействием комплекса SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) бактерии Ureaplasma parvum. Результаты исследования опубликованы в журнале Archives of Biochemistry and Biophysics.
В пресс-службе Минобрнауки РФ пояснили, что в каждой живой клетке — от бактерии до человека — есть как минимум один комплекс SMC. На молекулярном уровне они работают как «ткачи», постоянно создавая из длинных молекул ДНК множество петель. Это поддерживает геном клетки в компактном и упорядоченном виде. Без такой экструзии петель клетка может запутаться в собственном генетическом материале. Некоторые SMC-подобные комплексы также участвуют в починке ДНК и помогают клетке бороться с чужеродными молекулами, включая вирусные.
До этого момента для большинства бактериальных комплексов SMC не удавалось показать способность «вязать» петли. Петербургские исследователи использовали широкий спектр методов: от стандартных техник генной инженерии и молекулярной биологии до одномолекулярных подходов, позволяющих увидеть под микроскопом отдельные молекулы ДНК и процесс формирования петель.
Инженер-исследователь НИК «Нанобиотехнологии» СПбПУ Алексей Ведяйкин отметил, что работа имеет в первую очередь фундаментальное значение: результаты уточняют представления об устройстве комплексов SMC бактерий. Практическая значимость заключается в том, что эти комплексы, жизненно важные для клетки, в будущем могут стать новыми мишенями для лекарств, в том числе антибактериальных препаратов.
При сравнении с комплексом SMC бактерии Bacillus subtilis выяснилось, что последний в тех же условиях не способен «вязать петли» ДНК. Это отличие может говорить либо об отсутствии у него такого навыка, либо о более сложном устройстве, требующем участия других молекул для полной функциональности. Авторы планируют выяснить причину этого различия в будущих работах.
Источник: https://science.mail.ru/…
