Гены за работой: смотрите, как идёт синтез белка
Биологи усовершенствовали метод регистрации экспрессии генов
Дмитрий Сафин, Компьюлента
Сотрудники Университета им. Бар-Илана (Израиль) в реальном времени наблюдали в клетках человека процесс выработки протеина, соответствующего отдельному гену.
Ранее специалистам, изучавшим синтез белков, приходилось работать с данными, усреднёнными по времени и по огромному объёму клеток. В конце прошлого века была предложена методика маркировки генов, которые приобретали возможность подавать флуоресцентный сигнал в момент транскрипции (образования информационной РНК – матрицы для получения белков). Это дало возможность анализировать функционирование отдельных генов в бактериях и одноклеточных организмах, но не в клетках млекопитающих.
Основной проблемой стало то, что копии помеченного гена, доставляемые в клетку, встраивались в геном случайным образом: некоторые области последнего демонстрируют естественный высокий темп транскрипции, а другие, напротив, «молчат», и всё это мешает изучать работу самих генов. «Геномы наших клеточных линий содержат последовательность, которая служит своего рода мишенью для вносимых последовательностей, – рассказывает Ярон Шав-Таль (Yaron Shav-Tal), один из авторов рассматриваемой работы. – Теперь можно не беспокоиться о том, куда попадёт ген».
Одна из иллюстраций к статье:
интенсивность свечения зелёного флуоресцентного белка
соответствует активности экспрессии гена в данный момент – ВМ.
Израильтяне создали две несколько отличавшиеся друг от друга линии эмбриональных клеток почки с «искусственной» версией гена cyclin D1, регулирующего клеточный цикл. Обе имели последовательность ДНК, которая позволяет флуоресцентному белку, экспрессируемому в клетках, связываться с РНК cyclin D1 в момент транскрипции. При этом первый вариант линии содержал естественный промотор гена – участок посадки фермента (полимеразы), осуществляющего синтез информационной РНК на матрице ДНК, а второму достался вирусный промотор, который сверхэкспрессирует гены.
Подготовив материал для исследования, биологи проследили влияние промотора на динамику транскрипции. Как оказалось, в «обычных» клетках процесс каждые 200 минут останавливался примерно на 20 минут, тогда как клетки с вирусным промотором сохраняли активность в течение 10 часов. «Это совершенно новый уровень детализации, – заключает г-н Шав-Таль. – Даже если клетки считаются идентичными, у каждой из них всё равно, как мы теперь понимаем, будет свой уникальный набор параметров экспрессии».
Полная версия отчёта Single-allele analysis of transcription kinetics in living mammalian cells опубликована в журнале Nature Methods.
Подготовлено по материалам Nature News.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
21.07.2010