Исследователи из Центра геномного регулирования в Барселоне и Кембриджского университета создали метод, который позволяет точно регулировать концентрацию конкретных белков в разных тканях живого организма на протяжении всей его жизни. Технология открывает новые возможности для изучения старения, болезней и молекулярных взаимодействий.
В чём прорыв?
Ранее учёные могли в основном только полностью «включать» или «выключать» гены, как выключателем. Новая система работает как регулятор громкости — она позволяет задать нужное количество белка в определённых тканях и наблюдать, как эти изменения влияют на организм в реальном времени.
Как это работает?
Метод основан на усовершенствованной системе AID (ауксин-индуцируемая деградация), заимствованной у растений. Её суть:
- К целевому белку добавляется молекулярная метка («дегрон»).
- В определённых тканях активируется фермент TIR1, который может распознать эту метку.
- Когда животное получает с пищей растительный гормон ауксин, фермент активируется и даёт команду клетке удалить ровно столько меченого белка, сколько нужно.
Главное новшество
Создана «двухканальная» версия системы:
- Используются два разных фермента TIR1, каждый из которых реагирует на свой тип ауксина.
- Это позволяет независимо управлять одним и тем же белком в разных тканях (например, в кишечнике и мозге) или одновременно регулировать два разных белка.
- Система теперь работает даже в репродуктивных тканях, где предыдущие версии были неэффективны.
Тестирование на червях
Метод успешно опробован на круглых червях Caenorhabditis elegans. Учёные смогли независимо регулировать уровень белка в их кишечнике и нейронах, не нарушая нормальной жизни организма.
Перспективы
Технология позволит изучать, как белковый баланс в разных тканях влияет на:
- Старение и долголетие
- Функционирование всего организма
- Развитие заболеваний
Доктор Николас Страуструп, старший автор исследования, отмечает: «Теперь мы можем задавать самые разные новые вопросы о том, как множество белков в разных тканях взаимодействуют, контролируя функционирование организма».
Вывод: Учёные создали точный «молекулярный регулятор», который открывает путь к принципиально новым экспериментам в биологии, геронтологии и медицине, позволяя тонко настраивать белки в живых организмах без грубых вмешательств.