Биологи разобрались со сборкой рибосом

Ученые выяснили детали образования рибосом — огромных молекулярных машин, создающих белки на основе генетической информации в каждой клетке. Сами эти образования также состоят из белков и РНК, объединенных с невероятной точностью. Результаты изложены в статье в журнале Nature.

Рибосома состоит из двух частей — субъединиц — называемых малой и большой. Первая подбирает необходимые для создания белка аминокислоты, сопоставляя матричную РНК, которая содержит информацию о белке, и транспортную РНК, которая переносит сами аминокислоты. Большая субъединица образовывает связи между отдельными аминокислотами, благодаря чему создается их цепь — полипептид, — который затем свернется в полноценный белок.

В новой работе ученые из Рокфеллеровского университета использовали метод криоэлектронной микроскопии, чтобы запечатлеть ранние этапы формирования большой субъединицы. Оказалось, что она образуется модульным путем после поэтапной сборки частей. Удалось зафиксировать структуру в различных конформациях с разрешением 3,4 ангстрема. Также биологи установили роль 21 фактора сборки рибосом — особых соединений, совместная активность которых стабилизирует пре-рибосомные РНК и белки. Такие вещества лишь ненадолго связываются с РНК, поэтому получить детальную информацию об их функциях достаточно сложно.

Структура рибосомы представляет интерес не только для фундаментальной науки, но и для медицины. Неправильная сборка этих молекулярных машин проводит к заболеваниям, которые врачи называют рибосомопатиями. К ним относятся, в частности, анемия Даймонда — Блекфана, 5q-синдром, синдром Тричера — Коллинза и синдром Швахмана — Даймонда. Исследование образования структуры рибосом может помочь в разработке лекарств против этих недугов.