logo

Пользовательского поиска

Thursday 24th of May 2018

Регуляция некодирующими РНК и эпигенетическая регуляция взаимодействуют

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
04.11.2010 08:51

 

Клетки вынуждены экономно расходовать свои ресурсы. Поэтому они читают только те гены, которые необходимы в данный момент, в то время как другие маркируются химическими метками, и их экспрессия, таким образом, подавляется. Ученые Германского онкологического исследовательского центра (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) первыми показали, как такие метки ставятся только в определенных местах генетического материала. Важными игроками в этом процессе являются регуляторные молекулы РНК. Эти последовательности точно соответствуют областям генов, которые должны быть маркированы. РНК и ДНК образуют здесь тройную спираль, выступающую в качестве указателя для присоединения химических меток.


Наш генетический материал часто сравнивают с книгой. Однако он не слишком похож на роман, прочитываемый целиком, а скорее напоминает кулинарную книгу. Клетка читает только те рецепты, блюда по которым нужно приготовить прямо сейчас. Рецепты – это гены, а чтение в книге клетки – создание копий РНК отдельных генов, которые затем будут транслированы в белки.

Чтобы быть уверенной в том, что не все гены считываются одновременно, клетка использует очень сложные регуляторные механизмы. Для этого должны быть активированы специальные «выключатели». Кроме того, в ДНК существуют особые химические метки, определяющие, какие гены транскрибируются в РНК, а какие остаются недоступными, то есть, какие страницы книги для читателей закрыты. На языке биологии это называется эпигенетической регуляцией генов.

Среди эпигенетических механизмов, которые хорошо изучены – подавление экспрессии генов метильными группами. Специализированные ферменты метилтрансферазы присоединяют метильные метки к определенным «буквам» гена - нуклеотидам, в результате чего блокируется доступ ко всему гену. Одна из самых больших загадок современной молекулярной биологии: как метилтрансферазы узнают, где присоединять свои метильные группы так, чтобы избирательно инактивировать отдельный ген?

Очень близко к раскрытию этой тайны подошла профессор Ингрид Груммт (Ingrid Grummt) из Германского онкологического исследовательского центра. Он сосредоточила свое внимание на изучении таких отрывков текста в генетическом материале, которые не содержит рецептов для построения белков. Тем не менее, эти тексты транскрибируются в молекулы РНК в управляемом режиме.

«Эти так называемые некодирующие РНК не содержат рецептов белков. Они являются важными клеточными регуляторами, которые мы только начинаем понимать», - говорит Груммт.

В своей последней работе Груммт и ее коллеги впервые показали, что эпигенетическая регуляция и регуляция некодирующими РНК взаимодействуют. Ученые искусственно ввели в клетки некодирующие молекулы РНК – так называемые пРНК (DNA-packaging RNA, pRNA). В результате метильные метки связывались с определенным выключателем гена таким образом, что ген становится «нечитабельным». Дело в том, что pRNA точно соответствует (то есть комплементарна) последовательности ДНК данного генного выключателя. Исследователи установили, что, связываясь с такой последовательностью, пРНК вместе с двумя цепочками ДНК образуют некое подобие косы, или тройную спираль. Метилтрансферазы, в свою очередь, способны специфически «состыковываться» с такой «косой» и, таким образом, направляются непосредственно к тому месту, где ген должен быть заблокирован. Конформационно взаимодействуя с ДНК-РНК-комплексом, они активируются, в результате чего происходит перенос метильной группы на строго определенный сайт ДНК.

Таким образом, результаты исследования убедительно продемонстрировали новый механизм РНК-зависимого метилирования ДНК, давая основания для предположения о том, что привлечение метилтрансфераз ДНК-РНК-триплексами может широко использоваться в эпигенетической регуляции.

Более половины нашего генетического материала транскрибируется в некодирующие РНК. Этот факт побуждает Груммт к размышлениям: «Очень возможно, что существуют некодирующие молекулы РНК, точно соответствующие всем временно молчащим генам. Это могло бы объяснить, как такое большое количество генов может быть селективно выключено и включено».

 

 

По материалам:

Rätsel gelöst: Wie Gene gezielt abgeschaltet werden

 

Аннотация к статье: K.-M. Schmitz, C. Mayer, A. Postepska, I. Grummt. Interaction of noncoding RNA with the rDNA promoter mediates recruitment of DNMT3b and silencing of rRNA genes

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday640
mod_vvisit_counterYesterday602
mod_vvisit_counterThis week3024
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month15514
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3998896

We have: 74 guests, 3 bots online
Your IP: 54.224.151.24
 , 
Today: Май 24, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.