🧬 Как измерять старение сразу у нескольких видов млекопитающих?
Одна из самых заметных последних работ с участием Сергея Дмитриева. Исследователи объединили более 11 000 транскриптомов из более чем 25 тканей мыши, крысы, макаки и человека и искали молекулярные признаки, которые меняются при старении независимо от вида и типа ткани. Авторы выделили универсальные транскриптомные признаки старения и смертности и создали несколько вариантов так называемых «транскриптомных часов», позволяющих оценивать биологический возраст отдельных клеточных систем.
💉 Как сделать мРНК более эффективной?
мРНК-препараты могут заставить клетки временно производить нужный белок, но эффективность такого подхода сильно зависит от устройства самой молекулы РНК. В этой работе исследователи сосредоточились на 5′-нетранслируемой области (5′ UTR) — участке мРНК, который регулирует запуск трансляции и в итоге влияет на количество производимого белка.
🔬 Что происходит с мРНК после того, как рибосома закончила работу?
У мРНК есть не только кодирующая белок последовательность, но и нетранслируемые участки — UTR. В этой работе исследователи изучили 3′ UTR и выяснили, что её длина и пространственная структура могут влиять на эффективность завершения трансляции.
🦠 Как вирус заставляет рибосому работать на себя?
Некоторые вирусы используют IRES — внутренние сайты посадки рибосомы, позволяющие запускать синтез вирусных белков без обычного механизма, зависящего от 5′-кэпа. В этой работе исследователи показали, что для эффективного запуска трансляции вируса энцефаломиокардита и его репликации в клетках особенно важен p48-вариант белка ITAF45/PA2G4/EBP1. Геномный CRISPR-скрининг помог выявить этот фактор, а последующие эксперименты показали, что его отсутствие резко снижает активность IRES и способность вируса размножаться.
💊 Можно ли заставить рибосому игнорировать преждевременный стоп-кодон?
Некоторые генетические заболевания вызываются мутациями, которые создают преждевременный стоп-кодон. В результате рибосома останавливает синтез белка раньше времени, и вместо полноценного белка образуется укороченный продукт. В этой работе с помощью рентгеновской кристаллографии и криоэлектронной микроскопии исследователи изучили, как антибиотики-аминогликозиды и мефлохин влияют на рибосому и способствуют read-through — «прочтению» стоп-кодона. Для мефлохина удалось определить участок связывания и предложить механизм его действия.
🧪 Как правильно изучать нестандартные механизмы трансляции?
Вместе с большой международной командой исследователи разработали рекомендации по использованию двойных репортёрных систем — экспериментов, где одна мРНК кодирует два белка и по их соотношению можно изучать IRES, frameshifting, read-through и другие нестандартные механизмы трансляции.
🧬 Как доставлять мРНК в клетки и заставлять их долго производить нужный белок?
Чтобы мРНК стала лекарством, мало научиться правильно её сконструировать — нужно еще доставить молекулу внутрь клетки. В этой работе исследователи разработали липидные системы доставки мРНК и показали их работу как в клеточных культурах, так и в мышечной ткани мышей. Некоторые из созданных систем обеспечивали необычно позднее, но при этом эффективное и продолжительное производство репортерного белка.
Эти работы хорошо показывают, насколько широкий круг вопросов объединяет исследования Сергея Дмитриева: от фундаментального устройства рибосомы и механизмов трансляции до вирусных инфекций, мРНК-технологий и молекулярных механизмов старения.
Заходите к нам на сайт и смотрите новый выпуск «СуперЛабы» с Сергеем Дмитриевым в VK и на YouTube.
Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.
#Биомолекула_БиологияВРоссии