 Випадкова новина з Архіву Пересадка біологічного годинника
25.06.2015
Кишкова паличка - одна з тих організмів, які обходяться без внутрішнього добового ритму, що підкоряється зміні дня та ночі. Зате такий годинник є у ціанобактерій, що не дивно: вони займаються фотосинтезом, а якщо ти займаєшся фотосинтезом, то хочеш не хочеш, за сонцем стежитимеш. Власне, крім ціанобактерій, жодні інші бактерії добовими ритмами не мали. (Підкреслимо, що йдеться саме про циркадний, добовий годинник, а не взагалі про біологічні ритми.)
Памеле Сільвер (Pamela A. Silver) та її колегам з Інституту Уайса при Гарвардському університеті спало на думку пересадити біологічний годинник з однієї бактерії в іншу - тобто, як можна здогадатися, з ціанобактерії в кишкову паличку. Як відомо, у ціанобактерій молекулярною "пружиною" добового ритму служать три білки під назвою KaiA, KaiB і KaiC: протягом дня KaiA фосфорилює KaiC, а вночі KaiB виконують зворотну реакцію, тобто знімає з KaiC залишки фосфорної кислоти. Сам KaiC може впливати на активність інших генів (у тому числі і свого власного), стимулюючи транскрипцію, тобто синтез РНК на них, але робити він це може залежно від того, в якому вигляді він знаходиться, у денному фосфорильованому або в нічному нефосфорильованому .
Система, як бачимо, досить проста, потрібно було лише пересадити три гени від ціанобактерії Synechococcus elongatus кишкової палички Escherichia coli. Фосфорильований KaiC взаємодіє з іншим білком, SasA, і дослідники внесли в геном кишкової палички ще й ген білка, що світиться, який включався комплексом KaiC-SasA. Настав день, KaiC отримував фосфатну групу, зв'язувався з SasA, і обидва разом активували синтез РНК на гені флуоресцентного білка. На його РНК синтезувався сам білок і клітина починала світитися. Іншими словами, кишкову паличку, у якої жодного добового годинника зроду не було, забезпечили циркадними "ходиками". Щоправда, через три дні годинник ламався. За словами авторів, самі ціанобактерії мають додаткові механізми, що забезпечують синхронізацію ядра молекулярної "пружини" з часом доби, а звичайних же бактерій такої "поправки ходу" немає (хоча ніщо не заважає і такі гени теж пересадити в кишкову паличку). Повністю результати експериментів описані у статті Science Advances.
Мета роботи була, зрозуміло, не тільки в тому, щоб отримати бактерію, що світиться по годинах. Такі клітини, які до того ж вміли б ще синтезувати ліки, могли б послужити хорошими дозаторами, звільняючи потрібну речовину в потрібний момент часу (адже у хвороб теж є свої циклічні ритми).
Вважається, що ожиріння та супутні йому метаболічні розлади виникають через засмучений добовий годинник організму, який перестає задавати правильний розпорядок дня кишковим бактеріям - у яких, нагадаємо, власного годинника немає. І тут, мабуть, допомогли б саме ті бактерії, яких таким годинником забезпечили в лабораторії. Нарешті, якщо ми говоримо про мікроорганізми, що використовуються для отримання біопалива, то їх можна змусити працювати від сонця, а щоб це відбувалося з максимальною користю, знову ж таки знадобиться добовий годинник.
|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
All languages of this page