Независимо от того, человеческие ли Вы, червь или бактерия, все существа должны создать новые клетки, чтобы вырасти или заменять старые клетки. Но прежде чем клетка может разделиться, она должна скопировать свой весь геном, то есть, свою ДНК. Это – то, где рассматриваемый фермент играет роль.Фермент, RNR, производит стандартные блоки, требуемые для повторения ДНК.
Копируя ДНК, важно иметь точно правильную сумму четырех различных типов стандартных блоков. Слишком много или слишком мало любого из них вызывает мутации, которые могут в конечном счете привести к раку.Так называемый основной выключатель – определенная часть фермента, который регулирует количество различных стандартных блоков. Когда достаточное число стандартных блоков для ДНК, копирующей или ремонта, было произведено, фермент выключен с помощью основного выключателя.
Без этой функции фермент постоянно работал бы, чтобы произвести больше стандартных блоков.Модуль белка функционирует что-то как молекулярный клей эпоксидной смолы, так как он имеет встроенную возможность засунуть белки вместе, но может только сделать так, когда «hardener», один из стандартных блоков ДНК, присутствует в достаточно высоко концентрации. Это действует как сигнал, что фермент должен быть выключен.Исследователи теперь исследовали этот фермент у морской бактерии и, впервые, обнаружили, что переключатель вкл/выкл фермента был в различном месте.
«Выключатель генетически спрыгнул с одной подъединицы другому, все же это продолжает выполнять ту же самую задачу. Это было главным удивлением нам и демонстрирует способность природы использовать существующие компоненты абсолютно новыми способами», говорит Дерек Логан, старший лектор в Химии в Лундском университете в Швеции.Исследователи провели детальное изучение того, как основной выключатель работает, включая и выключая.
Закрываясь и открываясь, подъединицы буквально склеивают или отпускают.Дерек Логан изучил функцию выключателя вместе с коллегами из университетов в Стокгольме, Упсале, Умеа и Тель-Авиве. Исследователи показывают, как фермент RNR продолжает регулировать количество различных стандартных блоков, несмотря на его необычное местоположение.Хотя исследование касается морской бактерии, исследователи полагают, что вообще интересно, что этот тип основного регулирования может взять различные эволюционные пути.
Результаты исследования могут оказаться полезными в будущем для развития новых антибиотиков и в промышленных контекстах, где важно быть в состоянии включить и выключить ферменты в производстве химикатов.«Эта функция могла потенциально использоваться, чтобы засунуть другие несвязанные белки вместе, чтобы препятствовать тому, чтобы они работали в случае необходимости», завершает Дерек Логан.