Группа биологов под руководством Веры Горбуновой и Андрея Селуянова
из Университета Рочестера обнаружила, что рибосомы голого землекопа
Heterocephalus glaber работают в несколько раз точнее, чем рибосомы
мышей. Эти грызуны отличаются необычно долгим сроком жизни и полной
устойчивостью к раку. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
На особенности системы синтеза белка у землекопов ученые натолкнулись
почти случайно. В ходе рутинного выделения одной из рибосомальных РНК,
ученые обнаружили, что она разрезана на два фрагмента. Дальнейший анализ
показал, что молекула несет уникальную для землекопов вставку, которая
приводит к ее фрагментации в ходе сборки рибосом.
Чтобы определить, как отличия в рибосомальной РНК у землекопов влияют
на точность синтеза белка, ученые создали набор тестовых матричных РНК с
различными ошибками: вставками, делециями и стоп-кодонами. Тестовые
молекулы кодировали синтез маркера (люциферазы), но в идеальном случае
из-за внесенных ошибок ни одной молекулы фермента не должно было
появиться. Таким образом вся наблюдаемая энзиматическая активность была
результатом того, что рибосомы работали не точно и случайно
«проглатывали» ошибки, продолжая движение по молекуле.
Оказалось, что рибосомы голого землекопа значительно точнее рибосом
мышей. Они пропускают в 10 раз меньше ошибок при температуре в 32
градуса и в 4 раза меньше при температуре 37 градусов Цельсия. Связана
ли такая точность именно с той фрагментацией в структуре одной из
рибосомальных РНК, которая стала поводом для исследования, ученые пока
не знают.
Недавно та же группа исследователей показала, что уникальная
устойчивость голых землекопов к раку связана с одним из компонентов
внеклеточного вещества. Оказалось, что гиалуроновая кислота
грызунов-долгожителей гораздо длиннее, чем у сородичей, что приводит к
ранней остановке роста клеток в тканях, то есть, фактически, к
формированию дополнительного барьера для их злокачественного
перерождения. Особое значение открытию придает тот факт, что длиной
полимеров гиалуроновой кислоты можно управлять с помощью относительно
простых низкомолекулярных ингибиторов.