FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2019
176 городов
September – November 2019
312 cities
11-13 октября 2019
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Российские ученые выделили новое вещество из японского светящегося червя

Ученые из Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова совместно с японскими и американскими коллегами выделили и охарактеризовали вещества, позволяющие морскому многощетинковому кольчатому червю Odontosyllis umdecimdonta светиться — биолюминесцировать. При этом они не обнаружили аналогов люциферазы (фермента, обеспечивающего свечение) данного червя среди белков других живых существ аналогичного назначения. Также у этого вещества обнаружилось несколько необычных свойств. С препринтом научной статьи можно ознакомиться на сайте biorXiv, также она принята к публикации в журнале Biochemical and Biophysical Research Communications. Работа поддержана грантом РНФ.

Обитающий в водах Японии кольчатый червь Odontosyllis umdecimdonta относится к роду Odontosyllis, чьи представители устраивают красочные демонстрации биолюминесценции во время брачных игр. Известно, что свечение им, как и многим способным к биолюминесценции организмам, обеспечивает система из люциферина и люциферазы. Люциферины — это небольшие молекулы, способные легко отдавать электроны, т. е. окисляться. Окисление люциферинов осуществляется благодаря работе люцифераз. Люциферины и кислород связываются с этими ферментами и присоединяются друг к другу на их поверхности. В ряде случаев для этого требуются дополнительные вещества — кофакторы, например ионы магния.

Существует несколько классов люциферинов и люцифераз, но к каким из них относятся «светящиеся вещества» Odontosyllis, до сих пор не было известно. Не был понятен и механизм их реакций друг с другом. Поэтому авторы статьи, среди которых есть ведущие мировые специалисты по биолюминесценции, выделили люциферин и люциферазу из Odontosyllis umdecimdonta. Для этого они выловили несколько особей этого вида в бухте Тояма после захода солнца 6 октября 2016 года, приманив червей фонариком, поднесенным к поверхности воды. Дата не случайна: брачные демонстрации Odontosyllis umdecimdonta устраивают всегда в первое новолуние октября.

Тела пойманных червей лиофилизировали (высушили) и из полученного материала выделили ДНК и РНК. В них нашли четыре участка, предположительно кодирующие люциферазу, и определили последовательности нуклеотидов в них. Далее их по одному вводили в культуры клеток эмбриональной почки человека HEK293NT и через некоторое время проверяли: вытяжка (лизат) из каких клеток будет светиться. На основе этой информации ученые установили, какой из четырех генов-кандидатов кодирует соответствующую люциферазу. Сам фермент выделили из тканей Odontosyllis umdecimdonta вместе с другими белками и очистили, используя ионообменную хроматографию и электрофорез в полиакриламидном геле.

На следующем этапе работы in vitro, то есть вне живых клеток, провели реакцию окисления люциферина этого кольчатого червя кислородом с помощью ранее выделенной люциферазы. В ряде случаев в пробирку добавляли различные кофакторы, в том числе уже упомянутые выше ионы магния, и измеряли изменение скорости реакции при повышении и понижении их концентрации. Так ученые устанавливали, нужны ли исследуемые кофакторы червю Odontosyllis umdecimdonta для свечения.

Выяснилось, что молекула люциферазы японского морского червя состоит из 329 аминокислот. Последовательность нуклеотидов в кодирующем ее гене такова, что она не соответствует ни одной из уже известных для генов люцифераз. Таким образом, «фермент свечения» Odontosyllis umdecimdonta необходимо выделить в собственную группу. По-видимому, люцифераза этих многощетинковых червей возникла независимо от люцифераз родственных им организмов. Для ее реакции с люциферином и кислородом in vitro не требовалось никаких кофакторов, в том числе и магния, хотя авторы предыдущих работ предполагали, что Odontosyllis umdecimdonta для свечения нужны ионы этого металла.

К сожалению, «выращивание» люциферазы в клетках HEK293NT показало, что этот белок не проходит через их мембраны. Это означает, что использовать его как инструмент для различных биологических исследований будет неудобно. Обычно светящиеся белки выделяются клетками наружу и способны перемещаться вне их. К генам таких ферментов можно добавить последовательности нуклеотидов, кодирующие исследуемые молекулы, и по интенсивности свечения этих белков и местам его проявления определять, что происходит с ними. Большинство исследований с применением зеленого флуоресцентного белка (GFP) и близких к нему по свойствам молекул построено именно на этом принципе. Таким образом, исследования люциферазы Odontosyllis umdecimdonta носят скорее фундаментальный характер.

 

Источник http://rscf.ru

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Какие рабочие места мы уступим машинам, а какие останутся за нами

Наше ухо не похоже на микрофон!

Новое открытие в области нейрофизиологии породило больше вопросов, чем ответов. Ученые выяснили, что возможности человеческого слуха выше, чем думали ранее. 

Ученые объяснили необычные свойства «четырехмерного» оксида железа

Международная группа исследователей при активном участии российских ученых исследовала поведение недавно открытого нового оксида железа Fe4O5, сумела описать его необычно сложную

Что изобрел Кулибин?

Все знают, что Кулибин — это великий русский изобретатель, механик, инженер. Его фамилия давно стала в русском языке именем нарицательным. Но не все могут назвать хотя бы одно его изобретение. Что же изобрел Иван Петрович Кулибин?

Пернатые семьи