Биология

Изучены белки, ответственные за радиоустойчивость бактерии

WikiImages/Pixabay

Ученые с Биологического факультета МГУ совместно с коллегами из ИМГ РАН исследовали уникальные белки, участвующие в регуляции транскрипции у радиоустойчивых бактерий. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Транскрипция —это перенос генетической информации с ДНК на РНК, процесс синтеза РНК с использованием ДНК в клетке.

"Работа посвящена изучению радиоустойчивой бактерии Deinococcus radiodurans. Этот микроорганизм замечателен тем, что способен выдерживать исключительно высокие дозы радиации, но при этом о молекулярных механизмах регуляции экспрессии генов у этой бактерии известно очень мало. Мы исследовали уникальные белки этой бактерии, которые регулируют активность РНК-полимеразы — главного фермента, ответственного за считывание генетической информации с матрицы ДНК", — рассказывает автор работы, доктор биологических наук Андрей Кульбачинский, являющийся профессором кафедры молекулярной биологии МГУ и заведующим лабораторией ИМГ РАН.

Учеными было показано, что эти белки (Gfh-факторы) способны останавливать РНК-полимеразу в определенных участках генома, причем их активность регулируется ионами марганца, которые накапливаются в клетках в стрессовых условиях. Этот регуляторный механизм открыт впервые, он может играть важную роль в изменении активности генов и репарации ДНК, поврежденной радиацией. Так как структура РНК-полимеразы высоко консервативна в эволюции, исследователи предполагают, что похожие принципы регуляции транскрипции могут действовать и у эукариотических организмов. Работа выполнена с применением современных методов молекулярной биологии и биохимии. Исследования проводились в Институте молекулярной генетики Российской академии наук (ИМГ РАН) с участием сотрудников МГУ. Все экспериментальные данные получены Д.М. Есюниной (выпускница и бывшая аспирантка кафедры молекулярной биологии Биологического факультета МГУ) и А.А. Агаповым (аспирант этой же кафедры).

Результаты исследования важны для понимания фундаментальных механизмов регуляции активности генов у разных организмов и, в частности, механизмов устойчивости клеток к радиации.

«В дальнейшем мы планируем изучить роль данного класса регуляторных белков в экспрессии генов и стрессоустойчивости на полногеномном и клеточном уровне у различных экстремофильных бактерий. Подобные исследования могут привести в дальнейшем к разработке новых антибактериальных препаратов и антибиотиков», — говорит Андрей Кульбачинский.