umalik@mail.ru 0,0

Системы CRISPR/Cas вот уже несколько лет триумфально шествуют по лабораториям мира, и неудивительно: эта простая, дешевая и быстрая технология редактирования генома нашла самое широкое применение в генетической инженерии. Однако биология систем CRISPR/Cas, а именно их функционирование в качестве противовирусных иммунных агентов бактерий и архей, не менее интересна и увлекательна: разнообразие молекулярных механизмов и в то же время их фундаментальное сходство и простота общей идеи поражают воображение. Наш обзор посвящен разнообразию естественных систем CRISPR/Cas.

Жизнь в бактериальном мире — это жестокая и безжалостная конкуренция за ресурсы и пространство, необходимые для существования. Чтобы выжить, многие бактерии обзаводятся плазмидами, которые кодируют токсины пептидной природы, убивающие соседние клетки, зачастую и своего вида. К числу таких токсинов относится микроцин C, вырабатываемый кишечной палочкой (Escherichia coli). Этот токсин образуется в виде пептида-предшественника, который приобретает губительные для клеток свойства после особых посттрансляционных модификаций. Хотя пептиды, подобные микроцину C, производятся многими неродственными видами бактерий и имеют совершенно разный аминокислотный состав, практически все они длиной ровно семь аминокислотных остатков. Но почему именно семь? Ответом на этот вопрос задались исследователи из Института биологии гена, Сколковского института науки и технологий, Университета Иллинойса (США) и Биомедицинского центра Уппсалы (Швеция), и результаты их исследований появились в свежем номере журнала mBio Американского микробиологического общества. Попробуем и мы разобраться в «знаке семи» микроцина C.

Определение минимального набора генов, необходимого для функционирования живого организма, долгое время привлекало внимание исследователей. Особенно интересны в этом отношении организмы с очень небольшим числом генов, а именно, свободноживущие и эндосимбиотические прокариоты, имеющие всего нескольких сотен генов (для сравнения, геном кишечной палочки Escherichia coli содержит около 4200 генов, а в геноме миксобактерии Sorangium cellulosum насчитывается более 11 тысяч генов). Чем отличается метаболизм клеток с такими маленькими геномами? Какие процессы привели к утрате огромного числа генов? Ответам на эти вопросы и посвящен наш обзор.

Это очень личная история. Я расскажу о том, как пятнадцать лет назад мы с коллегами обнаружили подозреваемого (белок альфа-амилоид) в преступлении (соучастии в патогенезе рака). После нескольких лет работы с ним мы решили, что это просто свидетель (участник воспалительного каскада, не связанного с развитием рака) и отпустили его (прекратили проект). Я же никогда не верил в его невиновность. Маленькие зацепки у меня были, но... Только недавно с помощью отрядов спецназа, вездеходов, вертолетов и приборов ночного видения (статья в Nature, больше десятка линий трансгенных мышей, опухолевые трансплантаты и клинические образцы) другие следователи доказали вину подозреваемого в одном эпизоде преступления (метастазировании рака поджелудочной железы в печень).

Случай 66-летней жительницы Великобритании широко разошелся по новостным лентам и удивил многих. У пациентки, которая в течение жизни почти не жаловалась на боль и редко использовала обезболивающие, обнаружили мутации, нарушающие работу фермента, который разрушает эндоканнабиноиды. В результате у нее в крови циркулирует естественный анальгетик. Возможно, ученые открыли перспективное направление для разработки новых лекарств, избавляющих от боли.

Хотя ядерная ламина (белковая «сетка», играющая роль каркаса клеточного ядра) описана очень давно, ее роль в определении архитектуры хроматина долгое время оставалась неясной. Недавно на страницах журнала Nature Communications группа российских исследователей, в числе которых специалисты из Института биологии гена, МГУ, КФУ и Сколковского института науки и технологий, сообщила, что в отсутствие ядерной ламины в клетках дрозофилы линии S2 наблюдается общее повышение компактизации хроматина, сопровождающееся его отдалением от ядерной оболочки. Наша статья посвящена этому интересному открытию.