Пероксид водорода позволяет управлять генами в клетках

Вы, наверное, догадываетесь, что перекись водорода бывает не только в виде аптечного водного раствора? Даже клетки человека производят этот необычный реагент для своих повседневных нужд. А вот исследователи из Университета Северной Каролины (США) нашли способ использования пероксида водорода для управления внутриклеточной экспрессией генов.

Кроме того, предложенная ими методика может послужить в качестве высокочувствительного детектора пероксида, помогая определять роль этой молекулы в жизни клеток.

В нормально функционирующей клетке пероксид водорода исполняет роль передатчика сообщений, перенося сигналы через всё внутреннее пространство клетки, чтобы позволить ей правильно отреагировать на внешние раздражители. Как только сообщение передано, пероксид рассеивается и исчезает. Как говорят учёные, пероксид водорода — идеальный переносчик сигналов, поскольку его молекула мала и быстра — как в движении, так и в исчезновении (то есть нет проблемы накопления). Работа по передаче сообщения заключается в том, что пероксид попросту окисляет некоторые аминокислоты в составе белков, что влечёт за собой изменение его функциональности.

Экспрессия нужного гена активируется только после того, как специально разработанная молекула окисляется пероксидом. (Иллюстрация WILEY-VCH.)

Руководитель исследований Алекс Дейтерс (Alexander Deiters) и его коллеги захотели проверить, возможно ли, используя окислительные способности пероксида, получить контроль над экспрессией генов. В качестве теста они задействовали ген, который позволяет жукам-пожарникам светиться. Была создана молекула, которая обладала чувствительностью к пероксиду водорода и заставляла клетки млекопитающих экспрессировать люциферазу жука. Таким образом, учёные наблюдали, что в присутствии пероксида водорода происходила экспрессия синтетического гена (люциферазы) и клетка начинала светиться.

Метод можно использовать не только для обнаружения пероксида в клетках, но и для экспрессии любых интересующих нас генов в ответ на присутствие пероксида.

Ну а чувствительность получившейся системы к пероксиду по меньшей мере на порядок превосходит всё, что было создано раньше.

Об исследовании учёные отчитались в журнале Angewandte Chemie.

Подготовлено по материалам Университета Северной Каролины.