Календарь новостей

« Декабрь 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
	1
2	3	4	5	6	7	8
9	10	11	12	13	14	15
16	17	18	19	20	21	22
23	24	25	26	27	28	29
30	31

Когда один ген стоит двух

Источник: 1rre.ru

Гипотеза о том, что каждый ген кодировать только один белок, была опровергнута несколько лет назад. Тем не менее, подробности о работе генов, способных кодировать более одного белка, до сих пор оставались малоизученными. Новое исследование, проведенное специалистами Института науки Гульбенкяна (Португалия), посвящено одному из таких генов. Группа ученых под руководством Паулы Дюку (Paula Duque) обнаружила ген ZIFL1, способный регулировать две различные функции, в зависимости от локации. В корнях этот ген управляет ростом и развитием боковых ответвлений, а в листьях — отвечает за устойчивость к засухе. ZIFL1 относится к категории генов — транспортеров, присутствующих во всех классах организмов. Но функции большинства генов этой группы до сих пор мало изучены.

Известно лишь, что гены — транспортеры кодируют белки, встроенные в мембраны клеток, и регулирующие прохождение через оболочку различных малых молекул. В данном исследовании ученые изучали роль ZIFL1 на примере арбидопсиса. Они создали линию мутантных растений, лишенных этого гена, и изучили их особенности. С одной стороны, были зафиксированы явные проблемы роста, ветвления и ориентации корней (по сравнению с нормальными образцами). Ученые предположили, что ген может участвовать в транспортировке гормона ауксина, играющего важную роль в развитии корней. Но исследователи также обнаружили, что у мутантных растений была понижена устойчивость к засухе. Оказалось, что у мутантов поры листьев (устьица), регулирующие выделение воды, были более открыты, чем у нормальных растений. Из-за этого увеличивалась потеря воды, и растения потеряли устойчивость к засухе.

Заинтригованные этими наблюдениями, ученые решили выяснить, может ли ZIFL1 продуцировать два белка, которые будут действовать по-разному в разных тканях. Альтернативный сплайсинг является ключевым механизмом, позволяющим одному и тому же гену производить несколько белков. Когда ген активизируется, он сначала продуцирует промежуточные молекулы РНК, которые могут быть обработаны по-разному, при этом некоторые части молекул удаляются. Этот процесс вырезаний и вставок может привести к созданию разных молекул РНК, которые затем преобразуются в разные белки. Как отмечает соавтор работы Эстель Реми, в случае с геном ZIFL1 альтернативный сплайсинг приводит к созданию двух молекул РНК, отличающихся друг от друга только на 2 химических остатка.

Тем не менее, такая небольшая разница имеет огромное значение для производства белков. Один из протеинов короче другого на 67 аминокислот. Протестировав активность этих белков в дрожжевых клетках, ученые выяснили, что оба фермента участвуют в транспортировке ионов калия. В растениях длинная форма белка присутствует только в тканях корня, а короткую форму можно обнаружить лишь в листьях. Кроме того, расположение двух белков также отличается — внутри корней и листьев они интегрированы в различные клеточные мембраны. По мнению г-жи Реми, тот факт, что нельзя найти оба белка в корнях или листьях, означает, что эти ткани могут иметь какие-то специфические факторы, влияющие на сплайсинг РНК гена ZIFL1. В результате продуцируется форма, биологическая роль которой необходима для данной ткани.

Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 25 марта 2013
Другие новости, которые читают вместе с этой: Раскрыто действие ауксина на поверхности клеток Белок-трансформер играет важную роль в выживаемость вируса Эбола Генетическая система, обеспечивающая выживание растений Части генома, функции которых неизвестны, могут играть ключевую роль в рожд ... Ученые выяснили, как формируются таинственные «кольцевые РНК» Домашней пшенице вернули ген дикого предка