Микробиологи впервые смогли проследить за тем, как бактериальные клетки исправляют ошибки в своей ДНК, выяснив, что защитные системы бациллы находят поломку в геноме и исправляют ее за 2–2,5 секунды, говорится в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Все живые клетки содержат в себе особую белковую систему, главной задачей которой является починка ошибок в ДНК, которые появляются в ней в результате действия агрессивных соединений, радиации или «ошибок» во время деления клетки.

Такие белки умеют находить «пробелы» в цепочке ДНК, «неправильные» буквы-нуклеотиды, исправлять их или инициировать систему самоуничтожения клетки, если ошибку нельзя исправить.

Группа биологов под руководством Стефана Апхоффа из Оксфордского университета (Великобритания) впервые смогла проследить за работой ее ключевых белков — ДНК-полимеразы и лигазы.

Для этого ученые вставили в гены кишечной палочки, отвечающие за сборку этих белков, дополнительные «инструкции», заставлявшие клетки добавлять к ним дополнительные цепочки аминокислот, светящиеся при облучении лазером.

Вырастив колонию из таких микробов, биологи проследили за активностью этих белков при помощи фотолокализующего микроскопа (PALM). При наблюдении за клеткой PALM-микроскоп облучает ее лазерными импульсами, которые включают и выключают часть молекул пигмента. Фотодатчики фиксируют вылетевшие из клетки фотоны и «собирают» изображение клетки по нескольким тысячам вспышек.

По словам биологов, молекулы белков в клетках с исправной ДНК находятся в ее центре и двигаются беспорядочно. При повреждении генома их поведение меняется — белки начинают присоединяться к цепочкам ДНК и двигаться по их поверхности. В среднем, ошибки в геноме кишечной палочки исправлялись за 2–2,5 секунды благодаря большому количеству молекул белков.

Как полагают авторы статьи, их методика и выводы могут использоваться при исследовании того, как возникают раковые клетки и как это можно предотвратить.