У Каразінському університеті у межах науково-просвітницького проекту Intellect Networking відбулася лекція «Як білки „читають“ ДНК».

«Спроба білків „читати“ ДНК — це пошук свого ідеального партнера», — зазначила на початку заходу старший науковий співробітник, завідувач відділу біологічної фізики Інституту радіофізики та електроніки імені О. Я. Усикова Національної академії наук України, професор кафедри молекулярної та медичної біофізики факультету радіофізики, біомедичної електроніки та комп’ютерних систем університету Ганна Шестопалова.

Лекція почалася зі ствердження, що все існуюче в клітині — це наносвіт з нанодевайсами та нанооб’єктами. Ганна Шестопалова наголосила, що 65 років тому вчені Джеймс Уотсон та Френсіс Крік зробили найвеличніше відкриття ХХ сторіччя: дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) є основою життя та має форму подвійної спіралі. Це відкриття за важливістю порівнювали з відкриттям Ернеста Резефорда ядерної моделі атома.

Також лектор розповіла центральну догму молекулярної біології — правило передачі генетичної інформації в живих організмах. Загальні типи передачі описують нормальний потік біологічної інформації: ДНК може реплікуватися (синтез дочірньої молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти на матриці батьківської молекули ДНК), інформація з ДНК може копіюватися в рибонуклеїнову кислоту (РНК) (точніше матрична РНК (мРНК), транскрипція), а білки синтезуються, використовуючи інформацію мРНК як шаблон (трансляція). У природі зустрічаються також переходи РНК—РНК і РНК—ДНК (наприклад, у деяких вірусів). «У таких випадках інформація, записана на РНК вірусу, передається на ДНК господаря і весь геном вимушений „працювати“ на вірус. Яскравий приклад такої ситуації — вірус імунодефіциту людини», — зазначила Ганна Шестопалова.

Щоб більш детально розглянути процес «читання» білками ДНК, лектор розповіла про структуру подвійної спіралі та зазначила, що кожен білок знаходить своє унікальне місце в ДНК, тобто частинка спіралі має ідеально до нього підходити, утворюючи зв’язок. Таке поняття має назву комплементарність.

«Впродовж всієї структури ДНК форма спіралі може бути різною: витягнутою або стиснутою тощо (A—форма, B—форма, Z—форма). Цей феномен є одним з ключових факторів „впізнавання“ своєї частинки спіралі білком», — наголосила Ганна Шестопалова.

Лектор зазначила, що існує специфічне та неспецифічне «впізнавання» білком певної пари основ. «Специфічний, або прямий метод, представляє собою „притягування“ за правилами електростатики білка до ДНК, який починає рухатись по спіралі, „шукаючи“ своє місце. Найчастіше він може „зачепитися“ за неправильну форму або якусь особливість — так відбувається пряме „впізнавання“ своєї частини спіралі», — розповіла професор. Непрямий метод полягає у впізнаванні всіх особливостей спіралі, тобто того, що не схоже на стандартні частини ДНК.

Ганна Шестопалова завершила лекцію ствердженням, що тема геному людини не до кінця досліджена, тому вчених чекає багато роботи над цим питанням.

Наприкінці заходу всі бажаючі мали змогу поставити питання лектору.