logo

Пользовательского поиска

Saturday 21st of April 2018

Матричные РНК путешествуют из ядра в цитоплазму в белковых «дорожных чемоданах»

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
29.05.2012 23:12

 

 

Экспорт матричных РНК через комплекс ядерной поры (фиолетовые структуры) как это представляется изнутри клеточного ядра. Голубым показана мембрана клеточного ядра. Красные сферы представляют отдельные позиции матричных РНК.

 

Экспорт матричных РНК через комплекс ядерной поры (фиолетовые структуры) как это представляется изнутри клеточного ядра. Голубым показана мембрана клеточного ядра. Красные сферы представляют отдельные позиции матричных РНК. (Рис. Max Brauner/Uni Bonn)

 

 

 

 

 

 

 

Ученым из Института физической и теоретической химии Боннского университета (Instituts für Physikalische und Theoretische Chemie Bonn) впервые удалось в реальном времени зафиксировать экспорт важного информационного носителя биологических клеток, практически не изменив его молекулярную структуру. Исследование показывает, как матричные РНК покидают ядерную мембрану клетки и выходят из ядра в цитоплазму.


Статья об этом исследовании опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

План всех живых существ записан в их генетическом материале. У высших организмов он хранится в хорошо защищенном ядре клетки. «Здесь круглосуточно работает своего рода ксерокс, делающий копии информации, необходимые в данный момент» - объясняет первый автор статьи Ян Петер Зибрассе (Jan Peter Siebrasse). Копии содержат информацию, которая необходима клеткам для синтеза жизненно важных ферментов и других строительных материалов. Эти копии и есть матричные РНК, которые случайным образом перемещаются к мембране клеточного ядра, а оттуда через ядерные поры в цитоплазму, которая, как желе, заполняет внутреннее пространство клетки.

Ученые выяснили, что, прежде чем, наконец, выйти из ядра, РНК ненадолго задерживается у ядерной поры – вероятно, для прохождения окончательного «контроля качества», или просто потому, что должна адаптироваться к структуре порового комплекса. Процесс экспорта длится всего лишь от нескольких сотых долей секунды до нескольких секунд. «По всей вероятности, этот процесс требует гораздо большего времени для более крупных, объемных молекул РНК, чем для более мелких», - добавляет ведущий автор публикации профессор Ульрих Кубичек (Ulrich Kubitscheck), руководитель рабочей группы биофизической химии.

Любопытно, что только примерно каждое четвертое столкновение матричных РНК с мембраной клеточного ядра заканчивается успешным экспортом. Здесь можно выделить два типа процессов: с одной стороны, кратковременные столкновения с ядерной мембраной, когда, предположительно, не происходит попадания в ядерные поры; с другой стороны, те переносы, которые медленно прерываются, возможно, потому, что молекула не проходит контроль качества.

Ядра клеток железы ротовой полости: клеточным ядрам соответствуют внутренние овальные области. Матричные РНК в ядрах помечены флуоресцентными красителями и светятся при облучении лазером.

 

Ядра клеток железы ротовой полости: клеточным ядрам соответствуют внутренние овальные области. Матричные РНК в ядрах помечены флуоресцентными красителями и светятся при облучении лазером. (Фото: Jan Peter Siebrasse/Uni Bonn)

 

 

 

 

Для транспортировки РНК упаковывается в «дорожный чемодан» из белков. Поэтому некоторые из коллег профессора Кубичека предполагают существование помощников за пределами ядра клетки, которые «протаскивают» «чемодан» через поры – теория, проверкой которой сейчас занимается физик и молекулярный биолог Ян Петер Зибрассе.

Что именно происходит на пути от «копировального аппарата» к ядерным порам, было выяснено за последние годы, в частности, рабочей группой того же профессора Кубичека. Основные эксперименты в этой области были проведены биологом доктором Романом Вейтом (Roman Veith). Для этих экспериментов матричные РНК были изменены таким образом, что светились при освещении лазером. Это позволило ученым проследить путь отдельных молекул, содержащих копии генетического материала, в живых клетках железы ротовой полости комара со скоростью до 500 кадров в секунду. Это наблюдение было сделано с помощью светового микроскопа с высокоскоростной камерой.

Теперь, когда процессы переноса «копий» к ядерной мембране стали понятны, профессор Кубичек и его коллеги обратились к процессу транспорта непосредственно через ядерные поры. Чтобы наблюдать этот процесс, нескольких лет своей работы ученые посвятили конструированию высокочувствительного светового микроскопа с подсветкой цели. С помощью такого микроскопа можно получать детальные изображения живых образцов и, в процессе высокочастотной съемки, достигать очень хорошего контраста.

Вопрос о том, как РНК экспортируется из ядра в цитоплазму клетки, представляет для биологии фундаментальный интерес. За последние годы состоялись две публикации об исследованиях в этой области, проведенных группами из США и Израиля. Однако в этих исследованиях вынужденная модификация мРНК, по крайней мере, вдвое увеличила объем молекул. В отличие от этих работ боннская группа модифицировала матричные РНК очень незначительно.

 

 

По материалам

Erbgutkopie reist im Protein-Koffer

 

Аннотация к статье Nuclear export of single native mRNA molecules observed by light sheet fluorescence microscopy

 

© «Матричные РНК путешествуют из ядра в цитоплазму в белковых «дорожных чемоданах»». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.

 

 

 

Еще об экспорте матричной РНК из ядра клетки в цитоплазму

Ученые изучают транспорт матричных РНК из ядра в цитоплазму в режиме реального времени

Расшифрована структура молекулярного механизма, экспортирующего матричную РНК из ядра клетки

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday278
mod_vvisit_counterYesterday538
mod_vvisit_counterThis week2799
mod_vvisit_counterLast week2681
mod_vvisit_counterThis month9365
mod_vvisit_counterLast month26163
mod_vvisit_counterAll days3974842

We have: 46 guests, 7 bots online
Your IP: 54.144.14.134
 , 
Today: Апр 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.