Группа ученых из Делфта, Вены и Лозанны совершила важное открытие в области молекулярной биологии. Исследователи обнаружили, что белковые машины, отвечающие за формирование структуры ДНК, способны менять направление своего движения, что противоречит ранее существовавшим представлениям.
До настоящего времени считалось, что моторы SMC, создающие петли в ДНК, могут двигаться только в одном направлении. Это открытие, опубликованное в журнале Cell, предоставляет важную информацию о том, как эти моторы организуют наш геном и регулируют активность генов.
Как поясняет первый автор исследования Роман Барт, клеткам необходимо быстро реагировать на внешние факторы, такие как пища, алкоголь или тепло, включая или выключая определенные гены. Для этого используются моторы SMC, которые действуют как переключатели, соединяя различные участки ДНК.
Биофизики из Делфтского технологического университета провели эксперименты, которые показали, что моторы SMC могут попеременно притягивать ДНК с одной стороны, а затем менять направление и притягивать с противоположной. Профессор Сеес Деккер сравнивает этот механизм с коробкой передач в автомобиле, где белковая субъединица NIPBL выступает в роли рычага переключения передач.
Для наблюдения за работой моторов SMC исследователи использовали передовой самодельный микроскоп, позволяющий рассматривать отдельные белки на индивидуальных молекулах ДНК. Это достижение особенно впечатляет, учитывая, что размеры наблюдаемых объектов в 100 000 раз меньше толщины человеческого волоса.
Открытие имеет важное значение для понимания механизмов возникновения различных заболеваний, включая нейродегенеративные болезни и синдром Корнелии де Ланге. Эти патологии могут быть связаны с нарушением работы моторов SMC на ранних стадиях беременности.
Исследование также разрешило давний спор в научном сообществе относительно механизма работы SMC-белков. Полученные результаты помогут сфокусировать дальнейшие исследования и ускорить развитие прикладной науки в этой области, сообщает Cell.
