Дрожжи оказались генетически гораздо больше похожи на людей, чем мы думали

Две научные работы, которые опубликовали в журналах Science и Proceedings of the National Academy of Sciences, показали: хлебопекарные дрожжи гораздо сильнее похожи на нас, чем кажется. Крайне необходимый механизм, обеспечивающий безошибочную репликацию ДНК, оказался почти одинаковым.

Полученные результаты позволили впервые создать визуализацию молекулярного комплекса CTF18-RFC. Он накладывает зажим на нити ДНК, удерживая части механизма репликации от падения.

Строгий контроль за репликацией жизненно необходим: он защищает нас от неверной репликации клеток, что приводит к разрушительным последствиям. С этим связано как минимум 40 заболеваний, в том числе онкологические заболевания и некоторые редкие болезни.

При репликации структура ДНК, похожая на лестницу, сначала распаковывается, превращаясь в ведущую и отстающую нити. После этого молекулярные строители собирают половинки нитей, и из одной спирали ДНК получается две. Основную работу при этом выполняет фермент полимераза.

Самостоятельно полимераза плохо держится на нити ДНК. Тут-то и нужны кольцеобразные зажимы, которые нанизываются на нити. Когда зажим закрывается, он сообщает полимеразе, что можно приступать к работе.

Ученые с помощью мощных криоэлектронных микроскопов подробнее изучили структуры зажимных загрузчиков ведущей нити. Впервые обнаружили «зацеп», который заставляет полимеразу ведущей нити отпустить новую нить ДНК, чтобы ее мог распознать зажимный загрузчик. Это важнейшее различие между тем, как работает зажимный загрузчик ведущей нити и зажимный загрузчик отстающей нити.

Общие черты в механизмах работы зажимов свидетельствуют о том, что люди и дрожжи эволюционно взаимосвязаны. Кроме того, открытие лишний раз демонстрирует значимость дрожжей в генетических исследованиях в качестве простой для изучения модели.