Ученым удалось заснять транспортировку РНК внутри клетки

Транспортировка РНК (ярко-зеленые структуры) сквозь ядерную пору

Ученые из Университета Ешивы создали микроскоп, который позволил впервые увидеть перемещение отдельных молекул РНК из ядра в цитоплазму.

Это большой шаг в микроскопии, который, возможно, откроет многие секреты работы клеток и поможет победить болезни, при которых РНК не выходит из ядра клетки, например миотоническую дистрофию.

До настоящего времени пределом микроскопии было разрешение 200 нм, что не позволяло наблюдать некоторые объекты в живых клетках. Исследователи увеличили разрешение в 10 раз, и теперь стало возможным наблюдать молекулы размером в 20 нм.

Ученые сосредоточили внимание на синтезе белка, возможно, самом важном из всех клеточных процессов. Инструкции для производства белков закодированы в ДНК. Во время синтеза белка приказы ДНК копируются на РНК, которая отправляется из ядра в цитоплазму. Затем аминокислоты соединяются по инструкции и формируют белок.

Как известно, молекулы, перемещаясь между ядром и цитоплазмой, проходят сквозь белковые комплексы, называемые ядерными порами. Для того чтобы рассмотреть этот процесс, ученые пометили молекулы РНК и ядерную пору флуоресцентами разного цвета и наблюдали за ними с помощью высокоскоростной камеры. В итоге им удалось заснять видео, демонстрирубщее динамичный и удивительный механизм, с помощью которого ядерные поры перемещают РНК из ядра в цитоплазму. Этот процесс в реальном времени удалось заснять впервые.

Первое, что обнаружили ученые, это очень быстрое перемещение сквозь ядерные поры. До сих пор считалось, что это довольно длительный процесс, однако оказалось, что одна молекула РНК подходит к узкому ядерному каналу и ждет входа 80 миллисекунд, затем чрезвычайно быстро «проскакивает» сквозь него (всего за 5 мс), а потом опять ждет 80 мс, прежде чем выйти в цитоплазму.

Примерно 10% РНК находились целые секунды в ожидании «разрешения на выезд» в цитоплазму. Исследователи предположили, что РНК именно в эти продолжительные моменты проходит «обследование» на мутации и другие повреждения.

Открытие дает надежду на разработку методов, которые помогут излечить заболевания, связанные с мутациями ДНК и с блокировкой «командных» РНК, которая мешает нормальному функционированию клеток.

По материалам:

Источник(и):

1. CNews