Одноцепочечные РНК-оригами, транскрибированные внутри гигантских везикул, могут образовывать нити микрометровой длины, которые могут прикрепляться к мембране. Таким способом можно создать РНК-цитоскелет для синтетических клеток, которые в перспективе вообще не будут содержать белков — и каталитические, и структурные функции будет выполнять РНК. Такую идею предложила группа немецких учёных.
В качестве первого шага авторы получили из РНК структуру, подобную элементам цитоскелета. Цитоскелет эукариотической клетки состоит из закрепленных на мембране и связанных друг с другом белковых филаментов, образующих сложную сеть. Среди его функций — поддержание формы клетки, перемещение органелл, при необходимости обеспечение подвижности. Следовательно, нити цитоскелета должны быть прочными и при этом обладать способностью к сборке, разборке, присоединению к компонентам клетки.
Недавние разработки в области нанотехнологий нуклеиновых кислот сделали возможным проектирование нанотрубок из РНК-субъединиц.
Затем авторы решили собрать из РНК кортекс — присоединить РНК-нанотрубки к мембране везикулы, подобно тому, как в живой клетке компоненты цитоскелета присоединяются к мембране через септины. Для этого использовали биотинилированную мембрану и биотиновые аптамеры в составе РНК-плитки. В результате образовался РНК-кортекс на внутренней мембране везикулы, который изменял ее форму.
Будет ли когда-нибудь решена задача по конструированию РНК-клетки? Успех в моделировании цитоскелета вселяет оптимизм, и один необходимый для этого белок — полимераза Т7 — это намного проще, чем 150 белков, необходимых для трансляции. Однако вопрос о замене белковой РНК-полимеразы на рибозим с аналогичной активностью пока не решен. РНК-полимеразу, способную к самовоспроизведению, не удалось получить (хотя успехи в этом направлении есть).
Тем не менее цитоскелет из РНК демонстрирует возможности данного подхода. Помимо создания РНК-клетки есть и более практичные цели — например, биофизические инструменты на основе РНК для манипулирования клетками и решения различных экспериментальных задач.
Post #608
76