Ученые создали схему работы простейшего биологического организма

МОСКВА, 27 ноя - РИА Новости. Ученые впервые создали схему, объединяющую работу всех генов, синтез всех белков и все реакции с их участием в одном из простейших организмов, и показали, что даже в случае самых примитивных бактерий, работа клеточного организма устроена намного сложнее, чем предсказывает геном, сообщается в трех публикациях, посвященных этому исследованию и опубликованных в сегодняшнем выпуске журнала Science.

В своей работе ученые попытались наиболее исчерпывающим образом показать, как устроена работа организма одной из самых простых бактерий, с тем, чтобы понять наиболее базовые функции, необходимые для биологического организма. Для этого они выбрали бактерию Mycoplasma pneumoniae, хоть и не являющуюся самым простым одноклеточным организмом на Земле, но уже довольно хорошо изученную, так как эта бактерия способна вызывать атипичную пневмонию у людей.

"Наша работа заключалась в описании для систематической биологии некого стандартного модельного организма, описании того, как различные биологические процессы составляют единое целое ", - сказал соавтор одной из статей Пир Борк (Peer Bork), занимающийся биоинформатикой в Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге (Германия), слова которого приводит Nature News.

Понимание того, как этот маленький, простой и, в то же время, вполне самостоятельный организм работает на молекулярном уровне, по замыслу ученых, должно позволить дать начало аналогичной работе и в отношении более сложных живых систем.

Для изучения работы организма Mycoplasma pneumoniae ученые, кроме расшифровки короткой ДНК, провели три типа комплексных исследований - изучили все молекулы РНК, из которых в клетке бактерии синтезируются белки в различных условиях ее жизни, изучили все типы внутриклеточных химических реакций, а также выявили все белковые комплексы: соединения нескольких белковых молекул, выступающие в биологических процессах как единое целое.

"К нашему удивлению, на каждом из этих трех уровней организации жизни Mycoplasma pneumoniae оказалась намного сложнее, чем мы предполагали", - приводит пресс-служба Европейской лаборатории молекулярной биологии слова Луиса Серрано (Luis Serrano), соинициатора проекта, возглавляющего отдел системной биологии в Центре геномной регуляции в Барселоне (Испания).

Оказалось, что многие белковые молекулы Mycoplasma pneumoniae на самом деле многофункциональны - ферменты могут ускорять работу нескольких различных реакций, а другие типы белков могут вступать в несколько различных белковых комплексов. Кроме того, различные химические процессы в организме бактерии могут протекать одновременно. Еще одним сюрпризом для ученых стало то, что при таком коротком геноме, содержащем всего 689 генов, кодирующих белки, бактерия обладает удивительной способностью быстро приспосабливаться к условиям внешней среды и эволюционировать.

Таким образом, данная работа не дала исчерпывающих знаний о том, как функционирует биологическая машина Mycoplasma pneumoniae, и в настоящее время ученые пытаются понять, каким образом и на каком уровне в клетке организма происходит регуляция работы многофункциональных белков.