У живых организмов открыта удивительная реакция на свет

Ученые из Массачусетского технологического института совместно с испанскими коллегами обнаружили и разметили светочувствительный белок, который для выполнения ключевых функций, включая генное регулирование, использует белок B12.

Результат, полученный по итогам исследования белков из бактерии Thermus thermophilus, включает как минимум два важных открытия.

Во-первых, расширяется наше понимание биологической роли витамина B12, который, как уже было известно, помогает преобразовать жир в энергию, а также вовлечен в формирование мозга. Ученые выяснили, что этот белок является ключевой частью фоторецепторных белков — структур, которые позволяют организмам чувствовать и реагировать на свет.

Во-вторых, исследование описывает новый способ генной регуляции, в которой ключевую роль играют светочувствительные белки. Ученые наблюдали, как бактерии перенацеливают существующие белковые структуры, использующие витамин B12, и заставляют их работать новыми способами.

Результаты опубликованы в издании Nature. В статье описываются фоторецепторы в трех различных состояниях: в темноте, в связке с ДНК и после подвергания свету.

«Замечательно, что нам удалось получить все структуры, чтобы понять, как они работают в каждом из случаев», заключила профессор химии и биологии Кэтрин Дреннан.

Две методики, три состояния

Исследователи применили сочетание рентгенной кристаллографии и анализа в пробирке для исследования бактерии.

Кристаллография позволила установить формы структур, и контрольные эксперименты показали, что ученые движутся в верном направлении.

Исследуя структуры фоторецепторных белков в трех состояниях, исследователи преуспели в понимании структур и их функций больше, чем удалось бы при анализе белков лишь в одном состоянии.

Живые выключатели

Ученые установили, что когда исследуемые микробы подвергаются воздействию света, фоторецепторные структуры раскалываются и разваливаются, вследствие чего бактерии начинают вырабатывать каротиноиды, которые защищают организм от негативного эффекта солнечного света, такого как повреждение ДНК.

Исследование также показало, что то, как именно фоторецепторы связываются с ДНК, является вполне себе открытием. Белковые структуры содержат тетрамеры, четыре белковых субъединицы, три из которых связываются с генетическим материалом.

Открытие, по словам Дреннан, может иметь практическое применение, например, в разработке светового управления транскрипцией ДНК или управляемого взаимодействия между белками.

28.09.2015


Подписаться в Telegram



Биосфера

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий
Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий

Как природные антимикробные хищные бактерии сп...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре
Долой мифы — вперед к светлому диетическому будущему
Долой мифы — вперед к светлому диетическому будущему
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса