МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОЛОНИИ КАК АНАЛОГИ ЖИВЫХ КЛЕТОК
Оказалось также, что можно прямо внутри молекулярных колоний, непосредственно в геле, осуществлять экспрессию размноженной ДНК. Чтобы провести транскрипцию, гель пропитывают транскрипционной смесью, которая содержит ДНК-зависимую РНК-полимеразу и нуклеотиды, необходимые для синтеза РНК. В каждой колонии синтезируется, как минимум, 10 РНК-копий на одну молекулу ДНК, то есть колония уже содержит не только молекулы ДНК, но и молекулы РНК, которые синтезировались с этих молекул ДНК (Samatov, Chetverina, Chetverin, 2005).
Более того, оказалось, что если пропитать гель компонентами системы трансляции, то есть рибосомами и прочими компонентами, необходимыми для синтеза белка, то можно осуществить и трансляцию, то есть в колониях ДНК будет синтезироваться белок. Иными словами, функционально молекулярные колонии являются аналогами клеток. В молекулярных колониях может происходить как репликация ДНК, так и полноценная экспрессия гена: от синтеза РНК до синтеза функционально активного белка (Samatov, Chetverina, Chetverin, 2005; Chetverin, Samatov, Chetverina, 2008).
В отличие от липосом, молекулярные колонии не окружены мембраной. Поэтому в молекулярную колонию легко диффундируют низкомолекулярные вещества. В то же время, полимерный матрикс геля удерживает наномолекулы (крупные молекулы — ДНК, РНК, белки) на месте и не дает им распространяться по всему реакционному объему. Таким образом, можно достичь компартментализации всех биохимических реакций, которые характеризуют жизнь, в виде молекулярных колоний.
Недавно в одной лаборатории в Китае было продемонстрировано, что колонии ДНК можно получить с использованием так называемого механизма катящегося кольца (Zhou et al., 2008). Как и мы, авторы проводили реакцию в полиакриламидном геле, но только вместо ПЦР использовали другую систему амплификации, способную размножать ДНК в изотермическом режиме и при низкой температуре — подобно размножению РНК Qβ-репликазой.
Это позволяет выращивал, колонии ДНК при температуре, совместимой с существованием обычных (мезофильпых) организмов.
Таким образом, молекулярные колонии — «безоболочечные клетки» — можно выращивать в лаборатории, в полиакриламидном геле. Имеет ли это какое-то отношение к проблеме происхождения жизни? В 1999 г. Шостак первым высказал мысль о том, что молекулярные колонии, аналогичные тем, что образуются при размножении РНК в агарозе, содержащей Qβ -репликазу, могли бы быть доклеточной формой компартментализации в мире РНК — вообще компартментализации живой материи (Szostak, 1999). В этой ситуации, когда компартментализация обеспечивается не оболочкой, а относительно малой скоростью диффузии макромолекул в пористом матриксе по сравнению с низкомолекулярными веществами, как это мы видим на примере полиакриламидного геля, колонии РНК могли бы формироваться во влажной глине или иных пористых минералах.
При прокладывании трубопровода через болото необходимо применять ПКБУ для балластировки, что полностью исключит повреждение изоляционного покрытия, а следовательно и снизит суммарные затраты в несколько раз. Проверенным временем поставщиком полимерно-контейнерных высокопрочных балластирующих устройств является ООО «ПКФ «ИВТЕКС», более подробную информацию об услугах которого Вы сможете получить на сайте ivteks.ru.
ЖИЗНЬ ЗАРОДИЛАСЬ В ГЛИНЕ? >>
Найти на unnatural: МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОЛОНИИ КАК АНАЛОГИ ЖИВЫХ КЛЕТОК