Обнаружен новый класс объектов, закодированных в геноме

В выпуске журнала Cell от 1 октября исследователи из Института Уистара пролили свет на генетическую "темную материю" — 95% ДНК, функция которой неизвестна. Они открыли, что длинные некодирующие РНК (нкРНК) способны усиливать экспрессию генов, возможно, представляя собой так называемые энхансеры — короткие участки ДНК, повышающие транскрипцию генов.

Это открытие дополняет растущее число доказательств неполноты классической "центральной догмы" генетики (ДНК → РНК → белок), поскольку многие транскрибируемые РНК не становятся белками.

Ключевые результаты исследования:

• Ученые идентифицировали около 3000 длинных нкРНК и оценивают их общее количество в геноме человека в 10 000–12 000 (сравнимо с ~20 000 кодирующих белки генов).
• Большинство длинных нкРНК расположены в ДНК рядом с генами, важными для стволовых клеток и рака, что указывает на их как потенциальную мишень для терапии.
• Вопреки ожиданиям, длинные нкРНК не подавляют, а активируют экспрессию соседних генов. Удаление нкРНК из клетки снижало общую экспрессию генов по соседству.
• Экспериментально показано: вставка длинной нкРНК (например, ncRNA-a7) рядом с геном (например, люциферазы или Snai1) увеличивала выработку соответствующего белка в культуре клеток.

Как проходило исследование:

Поиск последовательностей велся в базе данных GENCODE с фильтрацией кодирующих белки транскриптов. Ученые разработали новые методы скрининга для обнаружения нкРНК в различных типах клеток.

Цитата старшего автора, Рамина Шикхаттара:

"Мы, возможно, частично решили большую загадку современной генетики. Эти длинные некодирующие РНК могут объяснять активность элементов-энхансеров".

Следующая задача — выяснить механизм, с помощью которого длинные нкРНК усиливают экспрессию генов.