Блог компании ua-hosting.company. Автор: @Dmytro_Kikot. У моей бабушки был весьма своеобразный метод проверки степени испорченности продуктов. Если наш кот не ел, что ему на «дегустацию» давала бабушка, значит этот продукт был испорчен и его нельзя было есть и нам. Не самый научный или надежный метод, но в нем все же есть определенная логика. Подобная логика касается и растений, которые способны реагировать на различные химические вещества в воде, почве или воздухе.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) решили превратить этот природный механизм в биодатчик токсинов, создав растение, которое становится ярко-красное в присутствии определенного токсина в поливе.

Какой биологический процесс обеспечивает такую удивительную реакцию, как ученые ее запрограммировали на нужный им токсин, и где можно применить подобную разработку? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Основа исследования

Определенная реакция организма на определенные молекулы не является чем-то необычным. Сложность заключается в достижении контроля, т. е. в получении нужной реакции на нужное химическое соединение. Как считают ученые, многие биологические части могут быть перепрограммированы для создания химически контролируемых функций, включая индуцированные лигандами* транскрипционные факторы* (например, lacI), рецепторы клеточной поверхности и их нижестоящие сигнальные компоненты (например, GPCR и DREADD, а также чувствительные к аналогам киназы) и системы химической индуцированной димеризации* (CID от chemical-induced dimerization) (например, рапамицин/FKBP/FRB). Из них CID особенно привлекателен, поскольку он предоставляет модульные части, которые можно использовать для конструирования химически регулируемой транскрипции*, активности ферментов, локализации белка, стабильности и других процессов.

Лиганд* — атом, ион или молекула, связанные с другим атомом (акцептором) с помощью донорно-акцепторного взаимодействия.

Транскрипционный фактор* — белок, который после его перемещения в ядро клетки регулирует транскрипцию, специфически взаимодействуя с ДНК, либо стехиометрически взаимодействуя с другим белком, который может образовывать специфичный к последовательности ДНК комплекс «белок-ДНК».

Димеризация* – реакция полимеризации, ведущая к образованию соединения с удвоенным химическим составом (димера).

Транскрипция* — построение РНК по комплементарной ей ДНК.

Первые описанные системы CID включают димеризующие лиганды микробного происхождения, такие как рапамицин, которые направляют неоассоциации белков, которые перестраивают передачу сигналов эукариотических клеток.

Биологи, изучающие растения, впоследствии обнаружили, что многие фитогормоны* регулируют передачу сигналов посредством механизмов CID.