Голый землекоп

Грызун-долгожитель оказался обладателем необычно точных рибосом

Наука и техника

Группа биологов под руководством Веры Горбуновой и Андрея Селуянова из Университета Рочестера обнаружила, что рибосомы голого землекопа Heterocephalus glaber работают в несколько раз точнее, чем рибосомы мышей. Эти грызуны отличаются необычно долгим сроком жизни и полной устойчивостью к раку. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

На особенности системы синтеза белка у землекопов ученые натолкнулись почти случайно. В ходе рутинного выделения одной из рибосомальных РНК, ученые обнаружили, что она разрезана на два фрагмента. Дальнейший анализ показал, что молекула несет уникальную для землекопов вставку, которая приводит к ее фрагментации в ходе сборки рибосом.

Чтобы определить, как отличия в рибосомальной РНК у землекопов влияют на точность синтеза белка, ученые создали набор тестовых матричных РНК с различными ошибками: вставками, делециями и стоп-кодонами. Тестовые молекулы кодировали синтез маркера (люциферазы), но в идеальном случае из-за внесенных ошибок ни одной молекулы фермента не должно было появиться. Таким образом вся наблюдаемая энзиматическая активность была результатом того, что рибосомы работали не точно и случайно «проглатывали» ошибки, продолжая движение по молекуле.


Оказалось, что рибосомы голого землекопа значительно точнее рибосом мышей. Они пропускают в 10 раз меньше ошибок при температуре в 32 градуса и в 4 раза меньше при температуре 37 градусов Цельсия. Связана ли такая точность именно с той фрагментацией в структуре одной из рибосомальных РНК, которая стала поводом для исследования, ученые пока не знают.

Недавно та же группа исследователей показала, что уникальная устойчивость голых землекопов к раку связана с одним из компонентов внеклеточного вещества. Оказалось, что гиалуроновая кислота грызунов-долгожителей гораздо длиннее, чем у сородичей, что приводит к ранней остановке роста клеток в тканях, то есть, фактически, к формированию дополнительного барьера для их злокачественного перерождения. Особое значение открытию придает тот факт, что длиной полимеров гиалуроновой кислоты можно управлять с помощью относительно простых низкомолекулярных ингибиторов.