Это интересно

Комплекс ДНК и белков ученые могут сплести в клубки


Комплекс ДНК и белков ученые могут сплести в клубки

Биоинженеры из Калифорнийского технологического института сумели сформировать из ДНК и специальных белков нековалентные комплексы в виде нитей и клубков. Это удалось благодаря манипуляциям с последовательностью ДНК. Исследования специалистов Калтеха были изданы в Nature.

Для образования и нитей и клубков необходим 2-е составляющие: короткие двуцепочечные ДНК и белки, которые нужно связать. Эта операция, хоть и весьма прочная, но не ковалентная, что подразумевает отсутствие новых химических связей. Для закрепления белков на ДНК используются водородные связи. Этот принцип взят из связывания ДНК природными белками. Примером служат транскрипционные факторы (это белки, заведующие функционированием генов посредством активации синтеза РНК на матрице ДНК).

Тот белок, которые биоинженеры применили в своих исследованиях, также является измененным природным белком. Был использован транскрипционный фактор, который впервые открыли при исследовании дрозофилы и танскрипционный фактор, управляющий эмбриональным развитием.

В ходе изменения комплекса ДНК и белков ученые использовали компьютерное моделирование взаимодействия 2-х молекул белка, в результате которого должен появиться димер типа «голова к голове». Благодаря молекулярному докингу они определили аминокислоты, наиболее сильно влияющие на взаимодействие «голов» частиц, но не приводящих к сбоям в работе связывающих ДНК «хвостов».

На основании компьютерных вычислений биоинженеры синтезировали белки в рекомбинантной системе. Затем их выделили, применили для создания нужных им форм. Образовавшийся комплекс ДНК и белков исследовали такими методами как флюоресцентная и атомно-силовая микроскопия и рентгеновский анализ.

В зависимости от расположения сайтов посадки синтезированного белка на примененных кусочках ДНК образовывались или нити или клубки. Стоимость синтеза необходимого для моделирования белка весьма невелика, то управление типом ДНК-белковых полимеров становится весьма простым.

Ученые считают, что их разработка будет востребована в области создания биосовместимых наноустройств.