Белок Argonaute помогает тонко настраивать экспрессию генов
Ядерный белок, связанный с молекулами РНК, влияет на структуру хроматина и экспрессию генов.
Это открытие углубляет понимание пути подавления генов, называемого РНК-интерференцией (RNAi). Открытие этого пути в конце 1990-х годов привело к присуждению Нобелевской премии по физиологии или медицине 2006 года американским учёным Крейгу Мелло и Эндрю Файеру.
Известно, что белки Argonaute (AGO), связанные с РНК, играют роль в РНК-интерференции внутри цитоплазмы. Однако, несмотря на их известное присутствие в ядре, роль AGO там оставалась неясной.
Эпигенетик Валерьо Орландо вместе со своей командой в KAUST и коллегами из Италии и Японии раскрыли роль белков Argonaute в ядре, используя комбинацию полногеномных подходов.
Один из четырёх известных белков Argonaute, AGO1, был обнаружен в ядре и преобладал над другими белками Argonaute на хроматине — ядерном материале, состоящем из ДНК и связанной с ней сети молекул.
Было обнаружено, что AGO1 связывается с «энхансерными» (усиливающими) областями ДНК, которые отвечают за правильную экспрессию нужных генов в нужное время. Это связывание опосредовано длинными некодирующими белки молекулами РНК, называемыми энхансерными РНК.
Выключение AGO1 в человеческих клетках привело к обширным изменениям в программе экспрессии генов. Это также вызвало изменения в уровнях энхансерных РНК, в форме хроматина и во взаимодействии его различных частей.
«Влияние AGO1 на 3D-архитектуру генома было неожиданным», — говорит эпигенетик KAUST Мухаммад Шуайб. — «Современные достижения в изучении структуры хроматина предполагают, что изменения в его организации могут привести к аномальным характеристикам организма и к заболеваниям. Но факторы, участвующие в установлении и поддержании этой архитектуры, динамика организации хроматина и её вклад в регуляцию генов в значительной степени неизвестны».
Шуайб отмечает, что работа группы не только устанавливает AGO1 как нового игрока в области 3D-организации хроматина, «но и создаёт парадигму для будущих исследований нетрадиционной роли компонентов РНК-интерференции в ядре».
Далее команда планирует изучить, как AGO1 в ассоциации с некодирующими белки РНК поддерживает организацию хроматина и как его истощение влияет на процесс копирования генов внутри ядра.