logo

Пользовательского поиска

Thursday 20th of September 2018

Открыт механизм регуляции генов, уникальный для приматов

Печать E-mail
Актуальные темы - Вглубь живой материи
10.02.2011 14:19

 

 

5

Детеныши орангутанов из Tanjung Putting Orangutan Rehab Center на Борнео, Индонезия. Ученые открыли новый путь регуляции генов, уникальный для приматов, включая человека и обезьян. (Credit: iStockphoto/Jodi Jacobson)


Ученые открыли новый способ регуляции генов, являющийся уникальным для приматов, включая человека и обезьян. Хотя геном человека – все гены, которыми обладает индивид – был секвенирован 10 лет назад, для дальнейшего прогресса медицины, включая совершенствование методов диагностики, лечения и профилактики самого широкого спектра заболеваний, необходимо более глубокое понимание того, как гены функционируют и, прежде всего, каким образом происходит регуляция их активности.

2

 

Профессор биохимии и биофизики, директор Центра биологии РНК Медицинского центра Университета Рочестера Линн Мэквет (Lynne E. Maquat), Ph.D. (Фото: urmc.rochester.edu)

 


«То, что мы секвенировали геном человека, чрезвычайно ценно, но последовательность без функции не продвинет нас очень далеко вперед, из чего и вытекает значимость нашего открытия», - говорит доктор философии Линн Мэквет (Lynne Maquat), ведущий автор статьи, недавно опубликованной в журнале Nature.

Нарушение работы генов приводит к таким заболеваниям, как рак, болезнь Альцгеймера и кистозный фиброз. Исследование выявило уникальный регуляторный механизм, который, как представляется, может стать ценной мишенью для разработки медицинских приложений в активно развивающейся сейчас области поиска способов манипуляции генами, то есть путей преобразования генетической информации в составляющие наш организм белки, выполняющие большинство жизненно важных функций.

Вновь выявленный механизм включает в себя Alu-элементы, повторяющиеся элементы ДНК, распространившиеся по всему геному приматов в процессе их эволюции. Хотя ученые знают о существовании Alu-элементов многие годы, их функции оставались, в основном, неизвестными.

Мэквет обнаружила, что функцию регуляции синтеза белков Alu-элементы выполняют в «союзе» с молекулами, называемыми длинными некодирующими РНК (long noncoding RNA, lncRNA). Эта комбинация обеспечивает создание матричными РНК (мРНК), несущими генетические инструкции от ДНК, правильного количества белков. Если функция матричных ДНК не будет регулироваться, продукция белков может выйти из-под контроля, способствуя пролиферации, или размножению, клеток, что характерно для таких болезней, как рак.

«До нашей работы никто не знал, что делают Alu-элементы и длинные некодирующие РНК – являются ли они мусорной генетической информацией или для чего-то нужны. Мы показали, что они играют важные роли в регуляции продукции белков», - говорит Мэквет, профессор биохимии и биофизики и директор Центра биологии РНК (Center for RNA Biology) Медицинского центра Университета Рочестера (University of Rochester Medical Center).

Экспрессия генов, необходимая для создания белков, - многоступенчатый процесс, все этапы которого проходят в точном порядке, с тем чтобы белки вырабатывались в определенное время и в соответствующем нуждам клетки количестве. Каждый из этих этапов регулируется, и вновь открытый путь – только один из нескольких путей регуляции мРНК, осуществляемой непосредственно в процессе синтеза белка.

В свою очередь, регуляция мРНК – только один из нескольких способов, посредством которых клетки контролируют экспрессию генов, и исследователи по всему миру ищут новые способы лечения болезней и воздействия на их течение в этой широчайшей области.

3

 

Аспирант кафедры биохимии и биофизики Медицинского центра Университета Рочестера Ченьган Гон (Chenguang Gong). (Фото: urmc.rochester.edu)

 

 


Мэквет и первый автор статьи в Nature Ченьган Гон (Chenguang Gong), аспирант кафедры биохимии и биофизики Медицинского центра Университета Рочестера, обнаружили, что длинные некодирующие РНК и Alu-элементы функционируют вместе, инициируя процесс, известный как SMD (Staufen 1-опосредованный распад мРНК, Staufen 1-mediated mRNA decay). SMD разрушает матричные РНК по завершении синтеза определенного количества белков, предотвращая тем самым образование и накопление в организме излишних, нежелательных протеинов, которые могут нарушать нормальные процессы и инициировать заболевание.

В частности, для связывания с многочисленными мРНК длинные некодирующие РНК и Alu-элементы используют белок Staufen1. Когда молекулы мРНК заканчивает один раунд продукции белка, Staufen1, вместе с еще одним ранее идентифицированным Мэквет регуляторным белком, UPF1, начинает разрушать мРНК таким образом, что она больше не может принимать активного участия в процессе производства белков.

Хотя исследование решает часть головоломки о том, как функционируют наши гены, оно подчеркивает и чрезвычайную сложность процесса формирования наших организмов ДНК и многими другими известными и неизвестными игроками на этом поле. В будущих исследованиях Мэквет и Гон планируют продолжить изучение вновь открытого пути.

 

 

По материалам

Scientists Discover Gene Regulation Mechanism Unique to Primates

 

Аннотация к статье lncRNAs transactivate STAU1-mediated mRNA decay by duplexing with 3′ UTRs via Alu elements

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday1319
mod_vvisit_counterYesterday1793
mod_vvisit_counterThis week8502
mod_vvisit_counterLast week6312
mod_vvisit_counterThis month22141
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4112547

We have: 47 guests, 4 bots online
Your IP: 54.92.190.11
 , 
Today: Сен 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.