Ученые из США разобрались в работе клеточного процесса, который до сегодняшнего дня оставался для ученых загадкой, хотя и был описан в учебниках по биологии — как именно отключается начавшееся копирование генетического материала. Это открытие напрямую касается важнейшего процесса — транскрипционной фазы экспрессии генов, которая дает клеткам возможность жить и выполнять свои функции.

В ходе транскрипции фермент РНК-полимераза сворачивается вокруг двойной спирали ДНК, копируя генетический материал. Этот процесс позволяет получать белки, необходимые для жизни и выполняющие большую часть функций внутри клеток.

Как и любое связное сообщение, РНК должна начинаться и заканчиваться в нужном месте. Свыше 50 лет назад был открыт бактериальный белок Rho (ро-фактор), обладающий способностью прекращать транскрипцию. Ро-фактор считается идеальным терминатором транскрипции, поскольку использует свою моторную силу для того, чтобы соединиться с РНК и оттащить ее от РНК-полимеразы. Но при тщательном рассмотрении ученые из Университета Огайо показали, что ро-фактор не способен найти нужные ему РНК при помощи этого механизма, описанного в учебниках, пишет Phys.org.

«Мы начали изучать ро-фактор и поняли, что он не может работать так, как нам говорили», — заявила профессор микробиологии Ирина Арцимович, один из руководителей исследования.

Ученые установили, что вместо того чтобы соединяться к определенному месту РНК ближе к концу транскрипции и помочь ему отделиться от ДНК, ро-фактор, на самом деле, на всем протяжении транскрипции «едет автостопом» на РНК-полимеразе. Он кооперируется с двумя другими белками, чтобы воздействовать на фермент серией структурных изменений, которые завершаются неактивным состоянием и приводит к высвобождению РНК.

При помощи сложных микроскопов биологи обнаружили, как ро-фактор воздействует на полный комплекс транскрипции, состоящий из РНК-полимеразы и двух вспомогательных белков, которые сопутствуют ей на всем протяжении транскрипции.

Хотя исследование проводилось на бактериях, профессор Арцимович считает, что этот процесс терминации, скорее всего, есть и у других форм жизни.

«Похоже, что он общий, — сказала она. — В целом, клетки используют схожий рабочий механизм, доставшийся от общего предка. Все они учатся одинаковым трюкам, есть эти трюки полезны».