Американські вчені відкрили явище зворотної транскрипції в клітинах людини. Раніше вважалося, що вона характерна лише для деяких вірусів. Результати дослідження опубліковані у журналі Science Advances.
Повідомляється, що молекулярні біологи з Університету Томаса Джефферсона (США) провели дослідження, яке може перевернути основи клітинної біології людини та допомогти краще зрозуміти онкогенез.
Клітини всіх живих організмів, від бактерій до людини, містять ДНК. Її послідовність являє собою інструкцію зі збірки білка. Інша молекула, РНК, – це переклад інструкції на мову, зрозумілу для апарату синтезу. Такий поділ функцій дозволяє ізолювати ДНК і захистити її від появи безлічі мутацій. І створення копії ДНК, і синтез РНК надзвичайно важливі для ділення клітин, синтезу білка, відновлення пошкодженої ДНК. Обидва процеси виконуються комплексами спеціальних ферментів, полімераз. Молекула ДНК використовується при цьому як матриця для синтезу.
Зазначається, що згідно з основами молекулярної біології інформація може передаватися лише у послідовності ДНК – РНК – білок, але не у зворотному напрямку. Один з винятків – вірус імунодефіциту людини (ВІЛ) та інші ретровіруси, що містять зворотну транскриптазу. Даний фермент дозволяє їм синтезувати ДНК на матриці РНК. З останньої й складається їхній геном, що відрізняє від інших вірусів та живих організмів.
Вчені зауважили, що з 14 полімераз, наявних у людини, тільки три виконують функцію подвоєння ДНК. Решта бере участь в пошуку помилок в її послідовності та їх усуненні. Тета-полімераза, для якої автори дослідження спостерігали явище зворотної транскрипції, бере участь у репарації ДНК, але робить при цьому безліч помилок. Таким чином поводиться зворотна транскриптаза ВІЛ. Вона здатна як подвоювати ДНК, так і синтезувати її на матриці РНК.
Порівнявши два ферменти, дослідники виявили, що тета-полімераза не тільки вміє переводити РНК в ДНК, але й справляється з цим набагато краще, ніж з копіюванням ДНК. Така інформація наштовхнула вчених на думку про те, що саме ця функція є для неї основною. Також науковці вивчили структуру ферменту. З’ясувалося, що тета-полімераза може змінювати свою форму, підлаштовуючись під РНК з найвищою концентрацією.
Річард Померанц, професор біохімії та молекулярної біології в Університеті Томаса Джефферсона зазначив, що спостереження зворотної транскрипції ДНК у людини – майже диво, бо раніше даний процес вважався унікальним для ретровірусів. Він додав, що необхідно провести ще багато досліджень, щоб пояснити феномен.
«Наше відкриття підіймає безліч питань, що стосуються клітинної біології. Схоже, що зворотна транскрипція необхідна для репарації ДНК. Цікавий також факт підвищеної експресії тета-полімерази в ракових клітинах. Знадобиться ще безліч досліджень, щоб знайти всьому цьому пояснення», – резюмував він.
