Сложные биологические системы можно описать как сеть химических процессов, происходящих в молекулах. Ученые исследовательской инициативы «ChemLife» Университета Констанца работают вместе в равно активной сети с динамическими взаимосвязями - как предметными, так и междисциплинарными. Недавние исследования ДНК-полимераз, полученные в результате междисциплинарного сотрудничества между органической химией, биохимией, структурной биологией и теоретической химией, показывают, насколько продуктивным и вдохновляющим может быть взаимодействие биологических и химических ноу-хау. Эти новые открытия на молекулярном уровне полимераз могут быть использованы для секвенирования генома и других областей диагностики на основе молекулярной биологии.
Результаты исследования были опубликованы 17 сентября 2018 года в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Процессы узнавания ДНК-полимераз с модифицированными субстратами, необходимые во многих областях биотехнологии, до сих пор практически не изучены на молекулярном уровне. Как «машины для синтеза генома» эти полимеразы ответственны за удвоение ДНК во время клеточного деления. Профессору Андреасу Марксу, профессору Кей Дидерихс и профессору Кристин Питер вместе удалось получить детальное представление о структуре полимераз при взаимодействии с модифицированными субстратами. Эти знания создают платформу для дальнейшего изучения темы в более широком масштабе в будущем и во многих ее вариантах. Для исследователей из Констанца, участвующих в инициативе «ChemLife», особенно важными аспектами являются практическое применение и социальная значимость. Знание того, как такая модификация проходит через ДНК-полимеразу, можно использовать, например, для продвижения секвенирования генома: «Многие процессы в диагностике молекулярной биологии основаны на использовании модифицированных строительных блоков», - объясняет профессор Андреас Маркс, член инициативы «ChemLife» Университета Констанца.
Многочисленные совместные проекты, исследовательская школа химической биологии Констанца, а также два центра совместных исследований «Химические и биологические принципы клеточного протеостаза» и «Анизотропные частицы как строительные блоки: адаптация формы, взаимодействия и структуры» взаимодействуют на большой масштаб - с высокопродуктивным эффектом: новые результаты исследований ДНК-полимеразы выстраиваются рядом с последней статьей профессора Кристин Питер и профессора Маркуса Геттрупа о структурном анализе белка FAT 10 в коллекции из более чем 200 публикаций, которые привели к в результате совместной исследовательской работы за последние несколько лет.«ChemLife» хочет продолжать использовать эту особую динамику и в будущем, а также разрабатывать новые системы и материалы с оптимизированными свойствами на стыке биологии, химии и информатики.