Клетки постоянно обманывали биологов: ученые нашли способ отсечь ложные сигналы при анализе генов

Внутри живой клетки постоянно происходит "шум": уровень энергии скачет, концентрация веществ меняется, а метаболизм то ускоряется, то замедляется. Для ученых этот шум становится проблемой, когда они пытаются использовать световые репортеры — специальные белки-люциферазы, которые зажигаются, если в клетке активировался нужный ген. Если растение вдруг засветилось слабее, невозможно понять: то ли ген перестал работать, то ли в клетке просто закончилось "топливо" для свечения — люциферин.
Два цвета вместо одного

Международная группа исследователей под руководством ученых из ИБХ РАН предложила решение, похожее на систему сдержек и противовесов. Вместо одного индикатора они создали пару люцифераз, которые используют один и тот же субстрат, но излучают свет разного цвета. Один белок работает как "репортер" — он зажигается только тогда, когда активируется исследуемый ген. Второй белок служит "референсом" — он светится постоянно и стабильно.
Логика метода проста: если в клетке падает уровень люциферина, оба сигнала тускнеют одновременно. Однако отношение яркости красного света к зеленому остается неизменным. Теперь любое изменение этого соотношения говорит именно о работе гена, а не о том, что клетка "проголодалась" или истощилась.