Исследователи Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге получили детальные изображения промежуточных стадий сборки рибосом в человеческих клетках. Работа вышла в журнале Science 29 октября 2026 года. Учёные изучили ядрышки клеток HeLa и построили реконструкции по более чем 300 томограммам.

Почему расположение частиц не показывает очередность сборки

Рибосомы собирают белки, а сами состоят из множества молекулярных компонентов. Их сборка начинается в ядрышке, внутри клеточного ядра. Чтобы увидеть предшественники двух частей рибосомы на месте, исследователи совместили криоэлектронную томографию, создающую трёхмерные изображения замороженных клеточных срезов, с флуоресцентной микроскопией. Частицы удалось изучить, не извлекая их из клетки.

Снимки показывают отдельные состояния сборки, а не непрерывное движение частиц. Исследователи не нашли простого градиента, при котором предшественники становились бы зрелее от центра ядрышка к краю. Авторы предполагают, что сборка начинается в нескольких местах, а промежуточные частицы смешиваются.

Это можно сравнить с несколькими сборочными столами в одной комнате: детали с разных столов могут оказаться рядом, хотя на каждом работа идёт в своём порядке. Сравнение условное и не описывает конкретную клетку. Оно показывает, почему место, где нашли частицу, само по себе не говорит, насколько она созрела.

Чтобы проверить, как изменение условий в ядрышке отражается на частицах, исследователи подавили активность РНК-полимеразы I. Этот фермент производит рибосомную РНК, с которой начинается сборка рибосом. Уже через час состав частиц заметно изменился: предшественники малой части почти исчезли из ядрышка, а поздние стадии предшественника большой части накопились. Авторы связывают это с возможной задержкой выхода частиц из ядрышка, но считают такое объяснение предварительным.

Исследование показывает, что расположение частиц в ядрышке не образует простой карты их созревания. Метод позволил увидеть взаимодействия молекулярных компонентов внутри клеток, однако самые ранние промежуточные структуры пока слишком малы для такого разрешения. Снимки также не показывают сборку непрерывно в реальном времени.

Работа опубликована в Science; среди авторов исследования — Xiaohan Zhao, Yuki Hayashi, Sara Cuylen-Häring, Julia Mahamid и Christoph W. Müller. Подробнее о подготовке научной статьи.

Схема показывает, почему распределение предшественников рибосом в ядрышке не образует простой последовательности стадий и как подавление синтеза рибосомной РНК меняет состав частиц.

Фото: Fayette Reynolds M.S. / Pexels