Когда рибосома синтезирует белок, она делает это с разной скоростью: одни участки полипептидной цепи появляются из рибосомы быстрее, другие — медленнее. Считается, что причиной тому строение матричной РНК, по которой едет рибосома. В РНК могут попадаться так называемые элементы вторичной структуры, когда в РНК образуются двуцепочечные участки, которые рибосоме приходится расплетать и превращать в одноцепочечные.

Рибосомы, движущиеся по мРНК, с фрагментами полипептидных синтезируемых цепей (фото Visuals Unlimited / Corbis).Однако исследователи из Батского университета (Великобритания) предлагают иное объяснение тому, почему полипептидная цепь синтезируется с разной скоростью. Во время работы рибосомы растущая цепь белка покидает белоксинтезирующий агрегат через специальный канал. И этот туннель, и сама полипептидная цепь несут какой-то электрический заряд. Так вот, как пишут исследователи в PLoS Biology, трудности возникают тогда, когда в канале рибосомы появляется положительно заряженный участок растущего полипептида. Сам рибосомный канал заряжен отрицательно, а потому между ним и положительно заряженным пептидом будет возникать притяжение. Если зарядов со знаком «+» в каком-то участке синтезируемого белка окажется слишком много, он начнёт избыточно притягиваться к проводящему каналу, и скорость синтеза упадёт.

По словам Кэтрин Чарнески, взаимодействие белка с рибосомным каналом имеет большое значение для проверки качества синтезируемого белка и для его правильного сворачивания. У многих матричных РНК на конце есть специальный «хвост», который не должен транслироваться рибосомой. Если же рибосома ошибётся и вовремя не остановится, на этом «хвосте» будет синтезирован положительно заряженный участок, который замедлит ход рибосомы; это, вероятно, послужит сигналом того, что белок получился неправильный и его надо расщепить.

С другой стороны, замедления рибосомы при синтезе могут давать время уже синтезированным фрагментам белка на приобретение нужной пространственной конфигурации. Лишние свободные аминокислоты могут помешать этому процессу, поэтому их лучше попридержать в рибосомном канале. Так задержки в синтезе могут служить правильному сворачиванию белка и тем самым помогают настроить полипептидную молекулу на предназначенную ей функцию.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Когда пчела находит цветы, в которых много нектара, она возвращается в улей и сообщает товарищам, куда лететь. Примерно так же, по словам учёных из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США), поступают и иммунные Т-клетки, которые собираются вместе, чтобы поделиться друг с другом информацией о патогене. Т-клетки, разумеется, не танцуют, как пчёлы, но смысл у их общения такой же: насекомые «разговаривают», имея в виду сбор максимального количества пищи, а иммунные клетки координируют свои действия, чтобы как можно эффективнее отразить нападение бактерии или вируса.

Т-клетка на растянутой древовидной иммунной клетке (фото David Scharf).Чтобы иммунная реакция началась, Т-клетки должны опознать чужеродную молекулу или фрагмент патогена. Исследователи, работавшие под руководством Мэтью Круммеля, обнаружили, что Т-клетки в лимфатических узлах, столкнувшись с чужаком, собираются в группы и остаются вместе в течение часов, а то и дней. Это время исследователи назвали критическим периодом дифференцировки. Очевидно, разные клетки сталкиваются с разными чертами патогена: например, кто-то может встретить один бактериальный белок, а кто-то — другой, и даже одна и та же молекула способна по-разному соприкасаться с чувствительными рецепторами Т-клеток. В итоге иммунитету просто необходимо собрать из кусочков мозаики целую картину, чтобы понять, с чем придётся бороться.

Эксперименты показали, что такое общение Т-клеток необходимо для долговременной иммунной памяти. Без неё всякая вакцина теряет смысл — ведь, к примеру, прививка от кори нужна именно для того, чтобы даже спустя годы иммунная система смогла распознать возбудителя заболевания. В опытах с мышами исследователи давали животным вакцину против листерии, но при этом у одних мышей была искусственно нарушена способность Т-клеток «кучковаться». После прививки животных попробовали заразить настоящей листерией, и те мыши, у которых Т-клетки не общались, заболели так, как будто никакой вакцинации не было.

Результаты своих исследований учёные опубликовали в журнале Nature Immunology

Очевидно, эффективность любой вакцины можно повысить, если научиться стимулировать такое общение Т-клеток. С другой стороны, именно гиперобщительность иммунных клеток может стать причиной аутоиммунных болезней. Авторы работы полагают, что, например, диабет может возникать из-за того, что Т-клетки, среагировав на инсулин, после обмена информацией друг с другом начинают атаковать клетки поджелудочной железы. В этом случае, конечно, было бы выгоднее несколько снизить склонность иммунных клеток к общению.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Halorubrum lacusprofundi — холодолюбивая бактерия, найденная в сверхсолёном Глубоком озере (Антарктида). Несмотря на свою холодоустойчивость, размножается она при 0–42 °C, а по современным представлениям такие условия (включая повышенную солёность вод) вполне справедливы для подпочвенного Марса.

Необычная форма β-галактозидазы, присущей антарктической бактерии, позволяет ей оставаться активной в растворах спиртов (до 20%), гиперсолёных средах и при почти полном высыхании. (Иллюстрация Shiladitya DasSarma et al.)Шиладитья Дассарма (Shiladitya DasSarma) и его коллеги из Мэрилендского университета (США) обнаружили, что протеины, содержащиеся в этих микробах, имеют pH, делающий их слегка кислыми, в то время как обычно белки живых существ в целом нейтральны. Кроме того, протеины Halorubrum lacusprofundi имеют ещё и некоторые дополнительные особенности, обеспечивающие их носителям выживание в исключительно сложных условиях.

В частности, их поверхность имеет дополнительные модификации, позволяющие ослабить взаимодействие с окружающими молекулами воды. Такие протеины делают бактерии полиэкстремофильными, то есть переносящими одновременно несколько серьёзных стрессовых факторов. Поэтому они не гибнут не только при высокой солёности и низких температурах, но и в 20-процентном водном растворе этанола или метанола (а также ряда других спиртов).

«При столь низких температурах плотность упаковки атомов в протеинах должна быть слегка снижена, что добавляет им гибкости и функциональности в тот момент, когда обычные протеины уже были бы связаны в неактивных структурах, — подчёркивает г-н Дассарма. — Этот вид адаптации, скорее всего, позволит микроорганизмам, подобным Halorubrum lacusprofundi, выживать не только в Антарктике, но и в других местах Вселенной». Так, учёный напоминает, что сходные условия высокой солёности и не слишком высоких температур могут иметь место под поверхностью и на поверхности Марса, равно как и в подлёдном океане Европы, одного из крупнейших спутников Юпитера.

Отчёт об исследовании опубликован в веб-журнале PLoS ONE.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Сперматозоиды млекопитающих находят яйцеклетку, перемещаясь против встречного потока жидкости, сообщают в журнале Current Biology исследователи из Корнеллского университета (США). Попасть в половые пути самки для мужских половых клеток — лишь полдела: нужно ещё найти яйцеклетку. До сих пор считалось, что сперматозоиды руководствуются при этом либо химическим сигналом, либо изменениями в температуре вокруг. «Химическая» гипотеза возникла по аналогии с морскими животными, которые выбрасывают мужские половые клетки в морскую воду, и те начинают двигаться по «запаху» яйцеклетки.

Человеческие яйцеклетка и сперматозоиды в оптическом микроскопе (фото David Spears).Однако никаких специальных химических сигналов, которые могли бы привлечь сперматозоиды, у яйцеклеток млекопитающих обнаружить не удалось. Когда же группа Сьюзен Суарес попыталась проверить вторую, «температурную» гипотезу, то был замечен любопытный эффект: между холодными и тёплыми слоями возникали потоки жидкости, и сперматозоиды, помещённые в такую среду, двигались строго против этих потоков. Если холодный слой был сверху, он старался опуститься на дно, и сперматозоиды (мышиные и человеческие) плыли ему навстречу, то есть вверх.

Тогда исследователи попытались проверить, что же происходит в собственно фаллопиевых трубах самки. Выяснилось, что в момент совокупления крохотные реснички эпителия начинают гнать жидкость от яйцеклетки к матке. Сталкиваясь со встречным потоком, сперматозоиды понимают, где находится яйцеклетка, и плывут к ней — а значит, плыть им приходится против тока жидкости. Учёные поставили ещё один эксперимент, в котором сперматозоиды плавали в жидкости, постепенно засасываемой специальным устройством, и мужские половые клетки вновь старались двигаться против течения, то есть как будто спасаясь от насоса.

В действительности гипотеза о противоточном движении сперматозоидов не так уж и нова: впервые об этом феномене заговорили в 1876 году. Однако попытки экспериментально подтвердить её всё время проваливались. Предположительно, способность чувствовать встречный поток жидкости кроется в хвосте мужской половой клетки, так как даже дефектные, «безголовые» сперматозоиды всё равно понимали, откуда движется поток и куда поэтому нужно плыть.

Впрочем, исследователи призывают не ставить крест ни на «химической», ни на «температурной» гипотезах: может статься, что движением сперматозоидов управляют сразу несколько факторов.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА