Российские ученые сделали шаг к пониманию феномена радиоустойчивости

Исследованы уникальные белки, обеспечивающие устойчивость некоторых бактерий к ионизирующему излучению.

Биологи Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из Института молекулярной генетики Российской академии наук (ИМГ РАН) изучили уникальные белки, участвующие в регуляции транскрипции у радиоустойчивых бактерий.

«Работа посвящена изучению радиоустойчивой бактерии Deinococcus radiodurans. Этот микроорганизм замечателен тем, что способен выдерживать исключительно высокие дозы радиации, но при этом о молекулярных механизмах регуляции экспрессии генов у этой бактерии известно очень мало. Мы исследовали уникальные белки этой бактерии, которые регулируют активность РНК-полимеразы - главного фермента, ответственного за считывание генетической информации с матрицы ДНК», - рассказывает автор работы, доктор биологических наук Андрей Кульбачинский, профессор кафедры молекулярной биологии МГУ и заведующим лабораторией ИМГ РАН.

Учёные показали, что такие белки (Gfh-факторы) способны останавливать РНК-полимеразу в определённых участках генома, причём их активность регулируется ионами марганца, которые накапливаются в клетках в стрессовых условиях.

Этот регуляторный механизм открыт впервые, он может играть важную роль в изменении активности генов и репарации ДНК, повреждённой радиацией.

Поскольку структура РНК-полимеразы высоко консервативна в эволюции, исследователи предполагают, что похожие принципы регуляции транскрипции могут действовать и у эукариотических организмов.

Работа выполнена с применением современных методов молекулярной биологии и биохимии. Исследования проводились в ИМГ РАН с участием сотрудников МГУ. Все экспериментальные данные получены Д.М. Есюниной, выпускницей и бывшей аспиранткой кафедры молекулярной биологии Биологического факультета МГУ и А.А. Агаповым, аспирантом этой же кафедры.

Результаты исследования важны для понимания фундаментальных механизмов регуляции активности генов у разных организмов и, в частности, механизмов устойчивости клеток к радиации.

«В дальнейшем мы планируем изучить роль данного класса регуляторных белков в экспрессии генов и стрессоустойчивости на полногеномном и клеточном уровне у различных экстремофильных бактерий. Подобные исследования могут привести в дальнейшем к разработке новых антибактериальных препаратов и антибиотиков», - поделился планами Андрей Кульбачинский.