Вглубь живой материи

Ключевым вопросом в биохимии белков является то, каким образом белки узнают «правильных» партнеров для взаимодействия в море клеточных факторов. Нигде больше это не важно в такой степени, как в мозге, где взаимодействия, управляющие активностью белковых каналов, могут изменять поведение организма. Группа биологов из Института биологических исследований Солка недавно расшифровала молекулярный код, регулирующий доступность канала мозга, модулирующего возбудимость нейронов.

Если вдруг в каких-то клетках вашего мозга возникнут неполадки, и они решат стать жировыми, это, несомненно, отрицательно повлияет на вашу способность принимать решения. К счастью, еще на ранних стадиях развития организма клетка принимает твердое и более-менее постоянное решение прожить свою жизнь фибробластом, нейроном или, например, адипоцитом. Принятие таких решений по существу сводится к тому, какие именно белки – из всех возможных кандидатов, закодированных в ее генах – будут синтезироваться в ней при обычных обстоятельствах. Но детали того, как клетка выбирает свой набор белков из огромного разнообразия генетического меню, начинают проясняться только в последнее время.

ДНК содержит все генетические инструкции, которые делают нас такими, какие мы есть, и сохранение ее целостности в течение всей жизни – важнейшая, но и сложнейшая задача, решаемая организмом в процессе его старения. Сделав хотя и первый, но важный шаг в изучении этих процессов, ученые открыли, как регулируется процесс репликации и репарации ДНК, обозначив перспективы такого вмешательства, которое сможет улучшить естественное сохранение генетической информации.

В эволюционной «гонке вооружений» небольшие изменения могут дать значительные преимущества. Ученые обнаружили, что предок гена, участвующего в синтезе средств химической защиты растений семейства крестоцветных, таких как рапс, первоначально имел совершенно другую функцию, играя роль в образовании аминокислоты лейцина. Небольшие изменения в структуре фермента позволили ему взять на себя решение других задач, повысив выживаемость этих растений.

Исследуя структуру и функции так называемого орфанного ядерного рецептора TR 4, ученые Исследовательского института Ван Андела (Van Andel Research Institute, VARI) предположили, что витамин А может играть более активную роль, чем было известно ранее, в определенных физиологических функциях, включая образование сперматозоидов и развитие центральной нервной системы.