Рибосомы впервые удалось зафиксировать в момент их присоединения к РНК.

Рибосомы представляют собой клеточные органеллы, которые имеют важное значение в процессе синтеза белка. Последние исследования продемонстрировали, что они могут «скрывать» раковые клетки от иммунной системы, а также влиять на устойчивость бактерий к антибиотикам.

Ученые из нескольких университетов Франции, Германии и США впервые зафиксировали, как рибосомы интегрируются в мРНК внутри клеток, чтобы затем синтезировать белок. Подробное описание этого процесса и его анализ представил научный журнал Science.

Исследователи выявили, что фермент РНК-полимераза, отвечающий за транскрипцию мРНК (перенос информации из ДНК в мРНК. — Прим. ред.), устанавливает в рибосоме два «якоря», создавая условия для начала синтеза белка. По словам ученых, это похоже на ситуацию, когда бригадир на стройке проверяет, надежно ли рабочие закрепили все важные элементы и безопасна ли конструкция.

Для анализа с использованием криоэлектронной микроскопии ученые разработали механистическую структуру диаметром 10 миллиардных долей метра. Благодаря этой модели удалось показать, как различные компоненты комплекса взаимодействуют, доставляя в рибосому только что транскрибированные мРНК и выступая связующим звеном между транскрипцией и трансляцией, то есть синтезом белка из аминокислот на основе мРНК.

«Понимание процесса захвата мРНК рибосомой — это необходимое условие для понимания дальнейших процессов, таких как интерпретация информации, закодированной в мРНК. <…> Это похоже на книгу. Ваша задача — прочитать и интерпретировать книгу, но вы не знаете, где ее найти. Как книга попадает к читателю?» — объяснили авторы исследования.

По мнению ученых, результаты их работы могут способствовать разработке новых антибиотиков, которые будут целенаправленно воздействовать на специфические пути синтеза белка в бактериях. Обычно антибиотики влияют на рибосомы или РНК-полимеразу, но бактерии могут эволюционировать или мутировать, становясь устойчивыми к лекарствам. Новые знания, вероятно, помогут «перехитрить» бактерии и лишить их возможности размножаться.