Обнаружен новый тип биомолекул, и это сенсация в биологии
Мир молекул, из которых состоят живые существа, настолько сложен, что биологи до сих пор не обращали внимания на целый их класс.
Этот упущенный раздел биохимии было не трудно найти – его просто никто и не думал искать.
Биологи довольно хорошо разбираются в основных молекулярных блоках, из которых состоят живые организмы. В них есть углеводы (например, крахмал), липиды (жиры), нуклеиновые кислоты (ДНК) и белки (мышцы).
Далее, они делятся на подтипы; например, целлюлоза и сахара — это углеводы. Кроме того, существуют комбинации между этими группами, например, различные сахара соединяясь с липидами в красных кровяных тельцах, определяют группы крови.
Гликаны. — это цепочки молекул сахара, которые могут прикрепляться к жирам и белкам в процессе, называемом гликозилированием, помогая им переноситься через клетку или складываться в правильные формы. Они участвуют во многих фундаментальных процессах биологии, от развития эмбрионов до распознавания патогенов.
Но сейчас исследователи, во главе с биохимиком Райаном Флинном, который работает в Бостонской детской больнице, обнаружили, что гликаны также могут присоединяться к некодирующим РНК. Они установили это, пометив молекулы гликоля сиаловой кислотой в лабораторных клетках и заием извлекая из них РНК. Некоторые из РНК имели сахарное покрытие, меченное сиаловой кислотой.
Это было неожиданностью, потому что ранее считалось, что РНК функционирует только внутри клеток — в их ядрах и жидкости, тогда как гликаны обычно отделены от них мембранами в органеллах клетки или на ее поверхности.
Три продукта гликолиза, включая недавно открытую гликоРНК.
Затем команда обнаружила гликоРНК в каждой проверенной клетке — у человека, мыши, хомяка и рыбок данио — видов, разделенных сотнями миллионов лет эволюции. Это говорит о том, что молекулы гликоРНК могут иметь какую-то важную биологическую функцию, которая сохраняется на протяжении всей жизни на Земле.
Сравнивая участки РНК в составе гликоРНК с известными базами данных, Флинн и его коллеги обнаружили, что некоторые из них соответствуют РНК, связанным с различными аутоиммунными заболеваниями. Это исследование было опубликовано в журнале Cell .
Ранее считалось, что эти фрагменты РНК в основном недоступны для иммунной системы, потому, что они спрятаны внутри клеток, и высвобождаются только в результате их гибели. Но теперь обнаружено, что гликоРНК находятся на поверхности клетки, точно так же, как белки и липиды. Это означает, что гликоРНК могут непосредственно участвовать в межклеточной коммуникации, параллельно с другими биомолекулами клеточной поверхности, такими как гликопротеины/липиды, но с другой динамикой, стабильностью или конфигурациями.
Вместе с тем, способность гликанов напрямую связываться с РНК кажется маловероятной. Ученые подозревают, что в составе гликоРНК существует третья, очень маленькая молекула, действующая как клей.
Этот упущенный раздел биохимии было не трудно найти – его просто никто и не думал искать.
Биологи довольно хорошо разбираются в основных молекулярных блоках, из которых состоят живые организмы. В них есть углеводы (например, крахмал), липиды (жиры), нуклеиновые кислоты (ДНК) и белки (мышцы).
Далее, они делятся на подтипы; например, целлюлоза и сахара — это углеводы. Кроме того, существуют комбинации между этими группами, например, различные сахара соединяясь с липидами в красных кровяных тельцах, определяют группы крови.
Гликаны. — это цепочки молекул сахара, которые могут прикрепляться к жирам и белкам в процессе, называемом гликозилированием, помогая им переноситься через клетку или складываться в правильные формы. Они участвуют во многих фундаментальных процессах биологии, от развития эмбрионов до распознавания патогенов.
Но сейчас исследователи, во главе с биохимиком Райаном Флинном, который работает в Бостонской детской больнице, обнаружили, что гликаны также могут присоединяться к некодирующим РНК. Они установили это, пометив молекулы гликоля сиаловой кислотой в лабораторных клетках и заием извлекая из них РНК. Некоторые из РНК имели сахарное покрытие, меченное сиаловой кислотой.
Это было неожиданностью, потому что ранее считалось, что РНК функционирует только внутри клеток — в их ядрах и жидкости, тогда как гликаны обычно отделены от них мембранами в органеллах клетки или на ее поверхности.
Три продукта гликолиза, включая недавно открытую гликоРНК.
Затем команда обнаружила гликоРНК в каждой проверенной клетке — у человека, мыши, хомяка и рыбок данио — видов, разделенных сотнями миллионов лет эволюции. Это говорит о том, что молекулы гликоРНК могут иметь какую-то важную биологическую функцию, которая сохраняется на протяжении всей жизни на Земле.
Сравнивая участки РНК в составе гликоРНК с известными базами данных, Флинн и его коллеги обнаружили, что некоторые из них соответствуют РНК, связанным с различными аутоиммунными заболеваниями. Это исследование было опубликовано в журнале Cell .
Ранее считалось, что эти фрагменты РНК в основном недоступны для иммунной системы, потому, что они спрятаны внутри клеток, и высвобождаются только в результате их гибели. Но теперь обнаружено, что гликоРНК находятся на поверхности клетки, точно так же, как белки и липиды. Это означает, что гликоРНК могут непосредственно участвовать в межклеточной коммуникации, параллельно с другими биомолекулами клеточной поверхности, такими как гликопротеины/липиды, но с другой динамикой, стабильностью или конфигурациями.
Вместе с тем, способность гликанов напрямую связываться с РНК кажется маловероятной. Ученые подозревают, что в составе гликоРНК существует третья, очень маленькая молекула, действующая как клей.
