ИСТИНА

Qбета-репликаза, РНК-зависимая РНК-полимераза бактериофага Qбета, известна беспрецедентной способностью размножать генетический материал вне клетки. Она стала первой репликазой, очищенной до гомогенности и интенсивно изучаемой in vitro. Однако после более чем полувековых исследований механизм экспоненциального размножения (репликации) РНК Qбета-репликазой остается неизвестным. Инициация синтеза РНК является ключевым моментом репликации. На этой стадии выясняется, является ли РНК-матрица правильной (законной) или неправильной (незаконной). Если матрица законна, то репликаза перейдет в закрытую конформацию, в которой инициированная цепь РНК удлиняется, пока не синтезируется полноразмерная комплементарная копия матрицы; если нет, то элонгация продолжается в открытой конформации, из которой продукт и матрица могут диссоциировать в любой момент. В случае законной матрицы репликаза удерживает репликативный интермедиат в однотяжном состоянии, что дает возможность матрице и продукту войти в следующий цикл репликации; незаконной же матрице репликаза позволяет отжечься (образовать дуплекс) с продуктом, что предотвращает их дальнейшее размножение. Как Qбета-репликаза различает законные и незаконные матрицы, что представляет собой закрытая конформация репликазы и как репликазе удается удержать комплементарные цепи матрицы и продукта в однотяжном состоянии, до сих пор неизвестно. Ожидается, что работа над проектом поможет ответить на эти вопросы.

Qbeta replicase, an RNA-dependent RNA polymerase of the bacteriophage Qbeta, is known for its unprecedented ability to amplify genetic material outside the cell. It was the first replicase purified to homogeneity and being intensively studied in vitro. However, after more than half a century of research, the mechanism of exponential amplification (replication) of RNA by Qbeta replicase remains unknown. The initiation of RNA synthesis is the key to replication. At this step, the RNA template is recognized as correct (legitimate) or incorrect (illegitimate). If the template is legitimate, the replicase will undergo transition into the closed conformation in which the initiated RNA strand is elongated until a full-sized complementary copy of the template is synthesized; if not, elongation continues in the open conformation, from which the product and template strands can dissociate at any time. With a legitimate template, replicase keeps the replicative intermediate in the single-stranded state, and this allows the template and the product to enter the next replication round; the illegitimate template is allowed to become annealed (form a duplex) with the product strand, and this precludes their further replication. How does Qbeta replicase discriminate between legitimate and illegitimate templates, what is the closed conformation of the replicase, and how does the replicase manage to keep complementary template and product strands in the single-strand state is still unknown. The project is expected to help answering these questions.