Ученые обнаружили, что ДНК может быть «проводом» для передачи данных!
Совершенно необычный способ установления связи был открыт учеными Института науки Вейцмана. Исследователи в ходе проводимых ими экспериментов пришли к интересному выводу – ДНК могут выступать в качестве «проводов» для передачи электрических сигналов. Передача возможна только при строгом соблюдении нескольких важных условий. Нечто подобное учёные замечали и ранее, но только в искусственно созданных системах. Сейчас же впервые способность ДНК физически влиять на другой участок связывания в отдаленном месте была достоверно выявлена в живых организмах.
Основой исследования стали почвенные бактерии Bacillus subtilis (Сенная палочка). Небольшая часть их проявила способность обогащать свой геном, используя бактериальные генные сегменты, распределенные в почве в непосредственной близости. Исследователи выяснили, что эта способность прямо зависит от двух факторов — белка ComK и транскрипции, определяющей возможность связывания с ДНК. Однако, работа механизма активации до недавнего времени была скрыта мраком тайны. Для того чтобы вскрыть её были использованы передовые биофизические инструменты.
В частности было выяснено, что во время связи молекул ДНК ComK связываются с одним из участков, запускается специальный сигнал, облегчающий активацию молекул ComK на другом участке. Ученые зафиксировали физические изменения, создающие напряжение вдоль всей цепочки ДНК. Это напоминает то, как скручивается веревка с одного из концов. При этом, как только все участвующие в процессе молекулы связываются с ДНК, процесс поглощения генов приостанавливается. Ученые пришли к выводу, что ДНК может работать, как коммуникационный кабель.
Однако исследователей заинтересовал не только сам принцип, но и возможность установления «дальней связи» через ДНК. Эксперименты позволили выяснить, что возможность коммуникации зависит от расстояния между молекулами. Так же важным условием является обращение молекул в сторону ДНК. При увеличении расстояния возможности установления связей значительно ухудшаются. Разрыв в цепи ДНК делал связь невозможной, а вот последовательность генетических букв крайне мало влияла на процесс. Полученные знания могут быть крайне полезными в дальнейших исследованиях и разработке молекулярных переключателей.
