» » Копирование РНК в ДНК

Копирование РНК в ДНК

Фермент животных клеток способен копировать РНК в ДНК.

Генетическая информация у всех организмов записана в нуклеиновых кислотах в виде последовательности четырёх генетических букв – молекул нуклеотидов. В наших клетках главный носитель генетической информации – ДНК, дезоксирибонуклеиновая кислота. Но чтобы информация заработала, её нужно скопировать в РНК, рибонуклеиновую кислоту. С РНК могут работать молекулярные машины, которые синтезируют белки. Есть ещё ряд разновидностей РНК, которые работают сами по себе: входят в состав сложных молекулярных комплексов, помогают синтезировать белки, контролируют активность генов. Но и в случае с белками, и в случае с регуляторными РНК генетическая информация копируется из ДНК в РНК.

Копирование РНК в ДНК
(Иллюстрация: deosum / Depositphotos) Открыть в полном размере ‹ ›

Какое-то время считалось, что информация движется только в одном направлении – из ДНК в РНК, и потом, если нужно, из РНК в белок. Это правило назвали основной догмой молекулярной биологии, и казалось, что исключений из него нет. Но потом оказалось, что на свете есть ретровирусы, у которых есть специальные белки, переносящие информацию с РНК на ДНК. Вообще ретровирусы принадлежат к огромной группе РНК-вирусов, у которых геном существует не в виде ДНК, а виде РНК. Собственно, коронавирусы – как раз одни из РНК-вирусов. Но у большинства таких вирусов на РНК просто синтезируются белки, сама РНК копируется в новые РНК, и никакого переноса информации в обратную сторону нет. А вот ретровирусы умеют это делать с помощью обратных транскриптаз. Если транскрипцией называют синтез РНК на ДНК-шаблоне, то обратной транскрипцией называют синтез ДНК на РНК-шаблоне. К ретровирусам относится, например, ВИЧ. Делая ДНК-копии своего генома, он способен встраиваться в клеточные хромосомы.

Из-за ретровирусов основную догму молекулярной пришлось подправить: информация между ДНК и РНК теперь двигалась в двух направлениях. Но кроме ретровирусов, казалось, на такой трюк больше никто не способен. Однако сотрудники Университета Томаса Джефферсона показали, что у человека и вообще у млекопитающих есть фермент, который может синтезировать ДНК на последовательности РНК. Сам фермент, собственно, и так был известен – это одна из четырнадцати ДНК-полимераз, которые синтезируют ДНК на ДНК. Они нужны для копирования генома перед клеточным делением и для исправления мутаций в ДНК. Исследователи обратили внимание на то, что одна из полимераз, тета-полимераза, в чём-то похожа на обратную транскриптазу ВИЧ. Оказалось, что тета-полимераза может синтезировать ДНК не только на другой ДНК, но и на РНК. Причём когда она копирует РНК в ДНК, она делает меньше ошибок, чем когда копирует ДНК в ДНК. То есть обратный перенос генетической информации, из РНК в ДНК, вполне возможен и у млекопитающих, благодаря их собственным ферментам. Результаты исследований опубликованы в Science Advances.

На самом деле у нас (и у других животных) есть ещё один фермент с похожей активностью – это небезызвестная теломераза. Её обычно вспоминают в связи с теломерами, концевыми участками хромосом, которые укорачиваются с каждым клеточным делением – потому что вышеупомянутые полимеразы, которые удваивают геном, не могут дочитать хромосомную ДНК до самого конца, часть последовательности хвоста-теломеры остаётся нескопированной. Длина теломер – один из признаков старения: когда теломеры становятся очень короткими, клетка уже не может делиться и погибает. Фермент теломераза же способен удлинять теломеры, правда, делает он это не во всех клетках, а только в стволовых (и в некоторых злокачественных). Чтобы удлинить теломерную ДНК, теломераза использует кусок РНК – то есть работает, как обратная транскриптаза. Только тот кусок РНК, с которым работает теломераза – особенный, и теломераза носит эту РНК везде с собой. Иными словами, теломераза не совсем похожа на настоящую обратную транскриптазу, потому что настоящая транскриптаза будет работать с любым РНК-шаблоном.

Исследователи, которые обнаружили «новую старую» обратную транскриптазу – тета-полимеразу – в клетках животных, полагают, что она может играть какую-то в роль в появлении раковых клеток. С учётом новых данных можно предположить, что обычный клеточный фермент может сделать то же самое. Правда, чтобы подтвердить, действительно ли тета-полимераза встраивает вирусы в нашу ДНК, всё-таки нужны дополнительные эксперименты.

22 июнь 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Вирусная «буква»

Многие бактериальные вирусы используют альтернативный генетический алфавит, тем самым обманывая защитные противовирусные системы бактерий.

ВИЧ узнают по его делам

Иммунные клетки способны узнавать белок ВИЧ не по его внешности, а по его поступкам.

Хромосомные хвосты как защита от рака

Короткие теломеры на концах хромосом не дают клетке долго жить, тем самым защищая её от злокачественного превращения.

Регуляторные элементы вирусного происхождения помогают работе нашего иммунитета

Известно, что регуляторные элементы вирусов, встроившиеся в геном предков человека миллионы лет назад, могут работать нам на благо. Такие примеры есть в совершенно разных системах организма: это

Птенцы старых амадин рождаются с укороченными теломерами, развиваются быстро, умирают рано

Длина теломер определяет способность клетки к делению, а с их укорачиванием связывают процессы старения. Однако до сих пор неизвестно, передается ли «старость» организма по наследству. В эксперименте

Омар — животное, которое не стареет

Человек и животные стареют, тело перестает работать должным образом, мы слабеем, теряем репродуктивную способность, появляются морщины и прочие неприятности.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Как работает бумеранг и кто его изобрел?В Перу обнаружили древние захоронения — какие секреты хранят останки?Самый большой клад золотых монет в Великобритании«Оргонный накопитель» Вильгельма РайхаТайны космоса: вселенская панспермия?Насыпь в крепостьСпециализированные опылители способствуют сохранению редких растенийРечь и орудийная деятельность контролируются единым центром в базальных ядрах