Рибосомы представляют собой сложные молекулярные комплексы, выполняющие синтез всех клеточных белков. Структурный принцип строения рибосом универсален для всех живых существ: они включают длинные цепи рибосомных РНК и десятки различных видов белков, образующих связи как внутри самих молекул РНК, так и между отдельными белковыми компонентами.
Набор белков, входящих в состав рибосом, варьируется в зависимости от вида организма. При этом долгое время считалось, что в пределах одного организма все рибосомы содержат единый комплект основных белков. Говоря иначе, в каждой отдельной клетке синтез белка осуществляется рибосомами, обладающими идентичным составом белков (за исключением тех белков, которые присоединяются временно и не входят в число постоянных компонентов рибосом). Работа биологов МГУ имени М. В. Ломоносова ставит под сомнение это утверждение. Для проверки гипотезы специалисты избрали необычный объект исследования — митохондрии хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, говорится на сайте учебного заведения.
Митохондрии присутствуют практически во всех клетках эукариотических организмов и, согласно теории симбиогенеза, имеют бактериальное происхождение. Поэтому митохондрии сохраняют собственный генетический код и функционирующий механизм реализации закодированной информации, включая аппарат синтеза белка. Важнейшую роль в этом процессе выполняют митохондриальные рибосомы (миторибосомы).
Исследовательская группа отобрала ряд белков, входящих в состав миторибосом дрожжей, а также некоторое количество временных партнеров этих комплексов. Геномы выбранных белков были искусственно изменены путем добавления последовательности, кодирующей особую метку. Далее антитела закрепляли на специальной подложке, на которую наносились фракции миторибосом, выделенных из клеток дрожжей и несущих в своем составе один из меченых белков. Так, к подложке через антитела присоединились только те миторибосомы, которые содержали белок с указанной меткой. Это позволило выделить фракции миторибосом, однозначно содержащие заданные рибосомные или временно ассоциированные белки. Анализ полученных данных показал, что различные фракции миторибосом содержат различающиеся комплекты рибосомных белков.
«Мы получили очень странные, но очень интересные результаты. Всегда считалось, что в одной и той же клетке (или митохондрии) не могут существовать рибосомы разного белкового состава, а наши данные однозначно указывают на то, что такая ситуация все же возможна. Теперь перед нами стоит задача понять, в чем функциональное значение этого феномена», — комментирует руководитель группы, выполнявшей исследование, профессор биологического факультета МГУ Петр Каменский.
Ученые предполагают, что в митохондриях дрожжей произошло уникальное эволюционное событие, которое привело к развитию специализированного механизма трансляции. В результате этого разные виды белков теперь синтезируются различными видами рибосом, отличающимися своим составом.
Ранее российские ученые создали новые соединения для борьбы с оспой.