Биологи создали «черный ящик» внутри клеток человека
Исследователи предложили молекулярный архив recordanelle для живых человеческих клеток. Он собирает матричные РНК и не дает им разрушиться, поэтому активность генов можно анализировать спустя дни. Журнал Nature Biotechnology опубликовал результаты. Об этом сообщает Naked Science.
Кратковременные клеточные реакции часто оставляют следы, исчезающие раньше анализа. Активность генов обычно оценивают по матричным РНК, применяемым для синтеза белков. Эти молекулы постепенно распадаются, из-за чего отражают в основном текущее состояние клетки. Если воздействие было коротким, позднее измерение покажет последствия, но не сами молекулярные события.
Чтобы фиксировать прошлое, специалисты ранее делали молекулярные регистраторы. В 2018 году появилась программа, записывавшая фрагменты РНК в ДНК бактерий через CRISPR. В 2026 году другая команда описала TimeVault — искусственные белковые частицы, хранящие РНК в клетках млекопитающих.
Новое решение назвали recordanelle — «записывающая органелла». Конструкцию собрали из белка с тремя функциональными частями: одна удерживает его снаружи митохондрий, другая формирует скопление, третья связывает РНК. В живой клетке образуется искусственная структура, которая собирает молекулы и защищает их от разрушения. Захватывать матричные РНК помогает участок, узнающий характерный «хвост» на конце этих молекул; привязка к митохондриям позволяет затем выделить архив и прочитать сохраненные последовательности.
Разные варианты системы проверяли на линии HEK293T, сравнивая с контрольными культурами. Сначала на 20 часов добавляли вещество, включавшее ген белка красной флуоресценции, а затем стимулятор убирали. Через двое суток соответствующая РНК еще обнаруживалась благодаря архиву, хотя в контроле следы пропадали; похожим образом сохранялись молекулярные следы ответа на интерферон-бета. Заметного вреда для клеток и их митохондрий не выявили, но регистратор неизбежно вмешивается в клеточные процессы, а при размножении клеток старые записи терялись бы быстрее, поэтому срок хранения зависит от состояния клеток.
