Биологи Из Принстонского университета, проследив за перемещением отдельных молекул матричной РНК внутри живой бактерии, выяснили, что процесс их диффузии вовсе не похож на обычное броуновское движение. ��се ��роцесс�� �� ��ивой ��летке ��ыполняются ��ногочисленными ��иологическими ��олекул��ми: ��уклеиновыми ��ислотами, ��елками �� ��акже ��. ��. ��акие ��олекул�� ��интезируются �� ��трого ��пределенных ��естах ��летки �� ��акже ��отом ��еремещаются �� " ��есту ��а��начения ", ��уда, г��е ��ни ��бязаны ��сполнить ��вою ��пецифическую ��ункцию.(��ля ��накомства �� ��изнью ��летки ��м. ��нлайн-��нигу ��аглядная ��иохимия.) �� ��ысокоорганизованных ��укариотических ��летках (��летках, ��бладающих ��дром) ��меются ��азнообразные ��труктуры, ��птимизирующие ��тот ��роцесс ��еремещения, - ��нутри��леточные ��ембраны �� ��акже ��итоскелет, ��аботник ��е ��олько ��еханической ��азой ��летке, ��о �� ��акже ��а��равляющий ��нутри��леточные " ��ранспортные ��отоки ". �� ��езъядерных (��рокариотических) ��летках ��ичего ��одобного ��е��, ��о ��той ��ричине ��о ��того ��ремени ��читалось, ��то �� ��их ��еренос ��акромолекул ��роисходит ��а ��чет ��амой ��быкновенной ��иффузии. ��ри ��бычной ��иффузии ��олекул��, ��конструированные �� ��аком-��о ��есте ��летки �� ��акже " ��ыпущенные ��а ��вободу ", ��азбредаются �� ��огласии �� ��ростой ��ормулой: ��даление ��т " ��еста ��ождения ", ��бычно, ��ропорционально ��вадратному ��орню ��з ��ремени. ��о ��звестно, ��то �� ��ильно ��е��днородных ��редах ��роцесс ��иффузии ��ожет ��казаться ��толь ��а��рудненным, ��то ��олекул�� ��удут ��асходиться ��о ��олее ��едленному ��а��ону. ��о ��той ��ричине ��е��ишне ��ротестировать ��онкретно �� ��ксперименте, ��одтверждается ��и ��бычный ��а��он ��иффузии ��ри ��утешествии ��акромолекул �� ��леточной ��итоплазме. ��менно ��то ��роделали ��аботники ��иологического ��акультета ��ринстонского ��ниверситета ��до ��олдинг (Ido Golding) �� ��акже ��двард ��окс (Edward Cox). ��езультаты ��х ��а��людений ��ыли ��е ��ак ��авно ��редставлены �� ��убликации Physical Review Letters, 96, 098102 (10 March 2006). ��вторы ��азработали ��ригинальную ��етодику ��лежения ��а ��тдельными ��олекул��ми ��атричной ��НК (��РНК) �� ��актерии Escherichia coli. �� ��оже ��амое ��ремя �� ��ранскрипцией ��РНК ��ни ��ри ��омощи ��пециальных ��обавок �� ��астущей ��леточной ��ультуре ��ключали ��интез ��пецифического ��луоресцирующего ��елка, ��оторый ��вязывался �� ��олекул��ми ��РНК ��о ��ере ��х ��роизводства. ��ри ��алых ��коростях ��ранскрипции ��м ��давалось ��олучить ��уквально ��дну-��динственную ��РНК �� ��акже " ��осадить " ��а ��е�� ��е��колько ��луоресцентных ��елков. �� ��езультате ��того ��РНК ��тановилась ��енее ��ктивной, �� ��то ��значает, ��олее ��олгоживущей, �� ��акже ��утешествовала ��о ��летке ��о ��райней ��ере ��а ��ротяжении ��аса. ��елок ��е, ��рко ��ветившийся ��ри ��блучении ��льтрафиолетом, ��озволял ��а��людать ��а ��еремещениями ��тдельных ��олекул �� ��бычный ��икроскоп. ��езультаты ��а��людений ��днозначно ��оказали, ��то ��иффузия ��РНК �� ��актериальной ��итоплазме ��роисходит ��о ��олее ��едленному ��а��ону, ��ем ��бычная ��иффузия. ��казалось, ��то ��реднее ��даление ��олекул ��т ��очки ��х ��ождения ��а��исит ��т ��ремени ��е ��ак ��вадратный, �� ��корее ��ак ��убический ��орень (�� ��очнее, ��а��онно t0, 35). ��та ��а��исимость ��охранялась �� ��ечение ��сего ��ремени ��а��людения ��а ��олекул��й: ��т ��дной ��екунды ��о ��олучаса. �� ��елью ��ого ��тобы ��оказать, ��то ��олученная ��а��исимость - ��овсе ��е ��гра ��лучая, ��вторы ��овторили ��пыты �� ��олониями ��актерий, ��ыращенных ��од ��оздействием ��нтибиотиков, �� �� ��актериями-��утантами, �� ��оторых ��ыло ��а��ушено ��роизводство �� ��акже ��ез ��ого ��е��ногочисленных ��а��атков ��итоскелета. ��роме ��того, ��арьировалась �� ��акже ��лина ��тслеживаемой ��РНК. ��о ��сех ��тих ��кспериментах ��олекул�� ��азбредались ��о ��итоплазме ��сё ��о ��ому ��е ��а��ону t0, 35. ��аковы ��ричины ��акого ��оведения ��олекул, ��окуда ��оподлинно ��е ��звестно. ��з ��кспериментов, ��днако, ��онкретно ��ледует, ��то ��лементы ��итоскелета �� ��актерий ��грают ��е��начительную ��оль �� ��иффузии. ��о-��идимому, ��сё ��ело �� ��ересчур ��онцентрированном ��оставе ��итоплазмы. �� ��римеру, ��дин ��з ��озможных ��еханизмов ��а��едленной ��иффузии ��аков: �� ��роцесс�� ��иффузии ��олекул�� ��езостановочно ��а��ыкаются ��а ��енее ��одвижные ��репятствия, ��оторые ��х ��е��адолго ��ривязывают �� ��ебе �� ��акже ��отом ��нова ��ыпускают. ��тобы ��азузнать, ��ак ��то ��ли ��е��, ��отребуются ��ополнительные ��ксперименты. ��вторы ��бращают ��нимание, ��то ��нтерес �� ��очному ��а��ону ��иффузии ��олекул �� ��летке ��алеко ��е ��раздный. ��олее ��едленный ��а��он ��иффузии ��значает ��е ��олько ��о, ��то ��олекул��м ��ребуется ��ущественно ��ольше ��ремени, ��ем ��читалось ��режде, ��тобы ��остичь ��ели. ��остигнув ��е, ��олекул��, �� ��илу ��ого ��е ��амого ��а��она, ��удут ��ольше ��а��одиться ��ядом ��ля, �� ��то ��значает, ��меют ��oльшую ��ероятность ��сполнить " ��вое ��редназначение ". ��бе ��ти ��собенности ��ажны �� ��елью ��равильного ��онимания " ��изиологии ��актерии ". ��асколько ��ерьезную ��ереоценку ��ынешнего ��онимания ��олекул��рных ��роцесс��в �� ��актерии ��овлекут ��а ��обой ��ти ��а��людения, ��окажет ��ремя .
|