Биологи обнаружили клеточное "МЧС", которое защищает организм от токсинов

Биологи заявляют, что небольшие молекулы РНК, которые транспортируют по клетке аминокислоты, оказались главными компонентом системы оперативного реагирования на токсины - клеточного "МЧС", определяющей и нейтрализующей наличие вредных компонентов в отдельных частях клетки.

Большая часть химически агрессивных веществ, способна привести клетки к гибели, если они в достаточном количестве накопятся близ клеточной мембраны или проникнут внутрь цитоплазмы. Молекулы перекиси водорода в частности, взаимодействуют и окисляют белки, а также другие органические вещества, что, в конце концов, провоцирует гибель клетки. Аналогичным образом функционируют и другие токсины.

Команда биологов во главе с Питером Дидоном (Peter Dedon) из технологического Массачусетского института исследовала, как клетки дрожжей реагируют на такие раздражители и противостоят агрессивному воздействию токсинов.

В рамках проведённого эксперимента исследователи вырастили культуру дрожжей, добавили незначительное количество пероксида водорода в их питательную среду и вели наблюдение за поведением клеток, а также за изменениями в их составе.

Выяснилось, что появление H2O2 молекул в синтезе особых молекул, превращающих аминокислоты в рибосомы, повлекло за собой глобальные перемены. Эти молекулы, называемые транспортные РНК, похожи по своей форме на листок клевера, и к его хвосту может присоединиться исключительно одна определенная аминокислота. Посредством этого в клетке может содержаться несколько десятков транспортных РНК, отвечающих за транспортировку молекул двадцати аминокислот, находящихся в составе белков.

По мнению ученых, при добавлении в питательную среду пероксида водорода, концентрация тРНК в клетке начинает увеличиваться, в хвосте которых были присоединены m5C (молекулы метилцитидина) – разновидность нуклеозида цитидина, базового компонента РНК.

Биологи сопоставили число аномальных и "обычных" тРНК и выяснилось, что основная часть хвостов метилцитидина располагалась в одном из разновидностей транспортных молекул, которые присоединяют к себе лейцин (аминокислота). Дидон с коллегами утверждают, что такие тРНК лучше переносят и присоединяют молекулы лейцина. Следовательно, лейцин играет главную роль в нейтрализации пероксида, ведь клетка при его транспортировке принимает определённые "меры безопасности".

Также авторы исследования проанализировали геном дрожжей, выяснилось, что модифицированные тРНК применяются при сборке особых рибосом, которые незаменимы для производства белков, предохраняющих клетку от окисления. Судя по всему, наиболее прочное соединение между перевозчиком и аминокислотой позволяет избежать ошибок при неотложной сборке значительного количества защитных ферментов.

Ученые полагают, что аналогичные системы "экстренной помощи" находятся и в других защитных механизмах, защищающих клетку от различных химических раздражителей, к примеру, от хлорки и мышьяка.