logo

Пользовательского поиска

Saturday 26th of May 2018

Расшифрован язык РНК: исследование выявило новые функции псевдогенов и некодирующих РНК

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
30.06.2010 11:14

 

2

 

(© Rodolfo Clix/Fotolia)

 

 

 

 

Согласно центральной догме молекулярной биологии, в том виде, в каком в 1970 году ее представили Фрэнсис Крик (Francis Crick) и Джеймс Уотсон (James Watson), генетическая информация передается от ДНК к функциональным белкам через матричную РНКмРНК (mRNA). Это предполагает, что мРНК выполняет одну единственную функцию – кодирование белков. Группа изучающих рак генетиков из Медицинского центра диаконисы Бэт Израэль (Beth Israel Deaconess Medical Center, BIDMC) считает, что о матричной РНК можно сказать гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.


В статье об исследовании, опубликованной в журнале Nature, авторы описывают новую регуляторную роль РНК – независимую от функции кодирования белков – основанную на их способности взаимодействовать друг с другом. Так как новая функция характерна для тысяч некодирующих РНК, открытие значительно увеличивает известный к настоящему времени объем функциональной генетической информации.

Результаты исследования предполагают, что природа написала захватывающий шпионский рассказ о том, что тысячи и тысячи мРНК и некодирующих РНК вместе с таинственной группой генетических реликтов, известных как псевдогены, принимают участие в тайных разведывательных операциях клеточных микроРНК (microRNA), образуя новую категорию генетических элементов, которые в случае мутации могут приводить к возникновению рака и многих других заболеваний человека.

Так как новая функция не зависит от копий генов, которые РНК содержат в их кодирующей белок последовательности нуклеотидов, открытие справедливо и для тысяч некодирующих молекул РНК», - объясняет старший автор статьи Пьер Паоло Пандолфи (Pier Paolo Pandolfi), MD, PhD, директор по исследованиям Онкологического центра BIDMC и профессор медицины Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School). «Это означает, что мы не только открыли новый язык мРНК, но и расшифровали ранее неизвестный язык 17000 псевдогенов и, по меньшей мере, 10000 длинных некодирующих (long non-coding - lnc) РНК. Следовательно, теперь нам известна функция 30000 новых объектов, что позволяет выделить новой аспект регуляции в клеточной биологии и биологии опухолей, фактически удваивающий размер функционального генома».

В качестве модели роли РНК, независимой от белок-кодирующей функции, ученые рассмотрели функциональную связь между мРНК, синтезируемой геном-супрессором опухолей PTEN, и его псевдогеном PTENP1 и важные последствия этого взаимодействия. Они установили, что PTENP1 биологически активен, так как может регулировать клеточные уровни PTEN и проявляет подавляющую рост клетки активность. Рабочая гипотеза: псевдоген PTENP1 защищает ген PTEN от связывания с микроРНК. МикроРНК показаны как красные, синие и зеленые структуры.

 

В качестве модели роли РНК, независимой от белок-кодирующей функции, ученые рассмотрели функциональную связь между мРНК, синтезируемой геном-супрессором опухолей PTEN, и его псевдогеном PTENP1 и важные последствия этого взаимодействия. Они установили, что PTENP1 биологически активен, так как может регулировать клеточные уровни PTEN и проявляет подавляющую рост клетки активность. Рабочая гипотеза: псевдоген PTENP1 защищает ген PTEN от связывания с микроРНК. МикроРНК показаны как красные, синие и зеленые структуры. (Рис. nature.com)

 

 

МикроРНК – небольшие молекулы РНК – подавляют экспрессию многих генов путем связывания с матричной РНК, предотвращая, таким образом, дальнейшую передачу ее кодирующего белок послания. Как результат, микроРНК принимают участие в развитии многих заболеваний человека, включая рак.

Но группа профессора Пандолфи считает, что РНК могут придерживаться другой тактики. «То, что микроРНК могут блокировать функции матричной РНК, является общепризнанным фактом, но мы считаем, что микроРНК и матричную РНК на самом деле нужно поменять местами», - объясняет профессор Пандолфи. «Другими словами, мы думаем, что не микроРНК блокируют функцию матричной РНК, а РНК изолируют микроРНК, защищая таким образом матричную РНК и делая микроРНК неэффективными в подавлении других их мишеней».

Для описания этого нового вида активности РНК авторы ввели термин «конкурентоспособные эндогенные РНК» (competitive endogenous RNAs), или «ceRNA».

Для дальнейшей проверки своей гипотезы ученые обратились к псевдогенам – группе «генетических реликтов», не кодирующих белки. Так как псевдогены более или менее идентичны своим предковым генам, ученые знали, что, узнавая и соперничая за те же группы микроРНК, что и их предковые гены, они будут идеальными «комбатантами».

Они исследовали взаимодействие между матричной РНК, кодирующей ген-супрессор опухолей PTEN, и тесно связанным с ним псевдогеном PTENP1. Благодаря открытому ими механизму они смогли продемонстрировать, что PTENP1 также работает как супрессор опухолей. Исследователи также доказали, что это верно и для онкогена KRAS и его псевдогена KRAS1P; в этом случае псевдоген работал как новый онкоген.

«Теперь мы понимаем, каким образом РНК разговаривают друг с другом», - говорит профессор Пандолфи. «Так как все молекулы РНК ведут борьбу за право быть услышанными, сложно выделить среди шума отдельное послание. Но теперь, когда мы знаем, что слушать, мы можем с помощью вычислительных методов предсказать, какие РНК могут функционировать в качестве ceRNA и что такие ceRNA могут делать. Применить это открытие можно к любой молекуле РНК».

«Мы рассматриваем PTENP1 и KRAS1P, так же как и несколько тысяч других еще не охарактеризованных молекул РНК, в качестве новых потенциальных факторов возникновения заболеваний человека», - добавляет ученый. «Наше открытие выделяет новый фундаментальный аспект, который, мы надеемся, позволит проводить быструю идентификацию и выявление функциональных характеристик новых связанных с заболеваниями генов, повышая, таким образом, эффективность диагностики и лечения рака и других заболеваний».

 

 

По материалам

The Language of RNA Decoded

 

Аннотация к статье A coding-independent function of gene and pseudogene mRNAs regulates tumour biology

 

© «Расшифрован язык РНК: исследование выявило новые функции псевдогенов и некодирующих РНК». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на данную страницу сайта LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday56
mod_vvisit_counterYesterday511
mod_vvisit_counterThis week3790
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month16280
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3999662

We have: 46 guests, 2 bots online
Your IP: 54.224.91.58
 , 
Today: Май 26, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.