Открыта система репарации РНК у бактерий

В новых статьях, опубликованных в этом месяце в Science и Proceedings of the National Academy of Sciences, профессор биохимии Университета Иллинойса Рэйвен Х. Хуанг и его коллеги описывают первую обнаруженную у бактерий систему репарации РНК. Это лишь вторая из известных на сегодняшний день систем репарации РНК (первой были два белка фага T4, вируса, атакующего бактерии).

Новизна открытой бактериальной системы заключается в том, что перед сшиванием повреждённой РНК к 2'-гидроксильной группе на месте разрыва добавляется метильная группа, что делает невозможным повторное расщепление в этом сайте. Таким образом, восстановленная РНК становится «лучше новой».

Это открытие имеет значение для защиты клеток от риботоксинов — класса токсинов, убивающих клетки путём расщепления жизненно важных РНК, участвующих в трансляции белка. Поскольку фермент, ответственный за метилирование в новой системе репарации, является гомологом Hen1 у бактерий, находка также важна для понимания РНК-интерференции и экспрессии генов у растений, животных и других эукариот. Эукариотический Hen1 — один из трёх ферментов (наряду с Dicer и Argonaute), необходимых для генерации малых некодирующих РНК длиной 19–30 нуклеотидов в процессе РНК-интерференции.

В то время как статья в Science описывает механизм всего процесса репарации РНК, публикация в PNAS фокусируется на химии реакции метилирования, а именно на кристаллической структуре метилтрансферазного домена бактериального Hen1. Поскольку эукариотический Hen1 осуществляет ту же химическую реакцию, это исследование углубит понимание РНК-интерференции у эукариотических организмов.

«Hen1 — один из трёх важнейших ферментов в генерации малых некодирующих РНК для РНК-интерференции у эукариот, — сказал Хуанг. — Мы выяснили, что гомологи Hen1 существуют у бактерий, но у бактерий нет РНК-интерференции. Поэтому нам было очень интересно узнать, для чего бактериальный Hen1 используется».

«Наши исследования показали, что бактериальный Hen1 осуществляет ту же химическую реакцию, что и его эукариотический аналог, что неудивительно, — отметил он. — Удивило нас то, что вместо участия в РНК-интерференции бактериальный Hen1 является частью системы репарации и модификации РНК. И Hen1 отвечает за создание восстановленной РНК, которая "лучше новой"».

Источник: University of Illinois at Urbana-Champaign