Ученые из Райсовского университета нашли способ следить за клетками за счет стратегии «разделяй и властвуй» в отношении пометки белков.
Аспирант Эмили Томас, синтетический биолог Джонатан Силберг и их коллеги взяли за основу существующие методики прикрепления биоортогональных, искусственных аминокислот к транспортным РНК, используемым рибосомами для синтеза белков. Подход позволяет определять созданные в клетке протеины. Прорывом исследователей стало обнаружение синтетазы, крепящей аминокислоту к тРНК только когда та связывает химикат.
Отчет о работе представлен в ACS Synthetic Biology.
Синтетаза заряжает тРНК биоортогональной аминокислотой, которую рибосомы затем используют для пометки созданных в клетке белков. Такие «ярлыки» дают ученым представленные об общем синтезе протеинов в ней.
«Вместо того, чтобы физически отделять клетку от раствора, мы используем разработанный переключатель на каждый белок в ней, — отметил Силберг. – подход позволит нам усилить пространственный и временной контроль над пометкой протеинов, синтезированных во взятой клетке».
Методика, в частности, способна помочь определить изменения, лежащие в основе болезни. Томас назвала ее «белковым шпионом».
«Технология следит, какие протеины были созданы в клетке, — объяснила она. – Существующие технологии шпионят за всем, но я хочу большей конкретности. То есть, иметь возможность включать и выключать «шпиона», чтобы наблюдать только за интересующими меня клетками».
Авторы использовали аминокислоту азидонорлейцин (Анл) для пометки белков в организме кишечной палочки. Переключатель управляется как логический элемент И в компьютерных программах. Анл крепится к тРНК только при наличие в клетке нужного вещества.