«Впервые мы установили точный состав неизвестного комплекса сплайсинга хлоропластов», — говорит Джейкобс. Она сообщает со своими коллегами из Департамента общей и молекулярной ботаники и Рабочей группы по биомолекулярной масс-спектрометрии в журнале Molecular and Cellular Proteomics.От гена к белку — требуется ремеслоГены, носители генетической информации, содержат кодирующие и некодирующие области.
Чтобы преобразовать ген в белок, ферменты сначала создают копию гена, информационную РНК. Однако полезный план для белка получается только тогда, когда ферменты вырезают из информационной РНК некодирующие области, называемые интронами. Ученые называют этот процесс сращиванием.
За сплайсинг отвечают большие комплексы РНК и белков.Компоненты сплайсингового комплекса, выявленные в хлоропластах
Исследователи RUB изучили сплайсинг гена psaA, который обнаружен в хлоропластах. Эти клеточные компоненты растений, которые осуществляют фотосинтез, вероятно, произошли от ранее свободноживущих цианобактерий.
Согласно эндосимбиотической теории, цианобактерии жили в симбиозе с растениями и в конечном итоге интегрировались в их клетки. Таким образом, хлоропласты имеют свой собственный генетический материал — реликт из генома цианобактерий. Однако хлоропласты зависят от связи с ядром клетки, чтобы быть функциональными.
Команда Бохума определила компоненты белкового комплекса, который сплайсирует ген хлоропласта psaA. В комплексе сплайсинга они обнаружили 23 различных белка, которые кодируются в геноме ядра клетки. «Обнаруженный белковый комплекс дает нам представление о функционировании компонентов, участвующих в коммуникации между хлоропластами и ядром», — говорит Джессика Джейкобс.Как ловить сплайсинговый комплекс
Команда провела свои исследования на одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii. «Мы использовали протеиновую приманку, чтобы выловить сплайсинговый комплекс из хлоропластов», — говорит Джейкобс. Перед началом эксперимента было известно, что белок Raa4 участвует в сплайсинге гена psaA.
Однако многие партнеры по взаимодействию Raa4 были неизвестны. Биологи RUB генетически изменили водоросль таким образом, что она произвела модифицированную форму белка Raa4 — с меткой, то есть своего рода «рыболовным крючком». Они изолировали все белки клетки и отфильтровали их через определенный материал, на который только Raa4 попал на свой рыболовный крючок — вместе со всеми связанными с ним партнерами по взаимодействию.
Выявленные компоненты сплайсингового комплекса они определили с помощью масс-спектрометрии. Исследователи обнаружили сращивающий комплекс с одинаковым составом для различных условий окружающей среды: при свете, темноте и в бескислородной среде.