Гены цветения проливают свет на механизмы регуляции у человека

Ученые из Данди, изучающие, как растения контролируют время цветения, обнаружили необычную форму регуляции генов, которая может иметь значение как для растениеводства, так и для медицины.

Исследователи из Университета Данди и SCRI изучали гены, определяющие время цветения растения.

«Растения очень строго контролируют этот процесс — в течение года разные виды зацветают в разное время», — пояснил руководитель исследования доктор Гордон Симпсон. — «Эта точная регуляция возможна благодаря очень тонкому контролю работы генов. Изучая это, мы сделали неожиданные открытия о том, как могут регулироваться гены, что может иметь общее значение не только для растений, но и для людей».

Исследование стало главной темой обложки последнего выпуска научного журнала Developmental Cell, где ему также посвящена специальная вводная статья.

Открытие доктора Симпсона и членов его команды Чабы Хорника и Лионеля Терци касается того, как гены «включаются» и «выключаются» в знаменитой двойной спирали ДНК в наших клетках.

Когда ген на одной цепи двойной спирали «включается», он копируется в родственную молекулу — смысловую РНК (sense RNA). После завершения копирования РНК «обрезается» на конце, и к ней добавляется так называемый «полиА-хвост» (poly A tail).

Команда доктора Симпсона изучала этот процесс, когда сделала открытие.

«Мы обнаружили, что изучаемый нами регулятор цветения может контролировать, где заканчивается копия РНК», — сказал доктор Симпсон. — «Когда мы спросили, как это связано со временем цветения, нас ждал сюрприз. Мы знали, на какой ген времени цветения смотреть, но не нашли там различий в полиА-хвостах. Вместо этого мы обнаружили изменение в копии РНК, сделанной с противоположной цепи двойной спирали ДНК, называемой антисмысловой РНК (anti-sense RNA)».

«Мы выяснили, что если эти антисмысловые РНК получают свой полиА-хвост рано, то почти не создается копий гена времени цветения на другой цепи ДНК. Но если полиА-хвост добавляется гораздо позже, то создается много копий гена цветения».

Эта работа может быть важна и для медицинской науки. «Если эта форма регуляции генов существует у людей, то возможно, что мутации, вызывающие болезни и привязанные к конкретным генам, на самом деле нарушают работу антисмысловых РНК. Это может повлиять на то, как мы думаем о разработке методов лечения», — отметил доктор Симпсон.

В превью к исследованию в Developmental Cell профессор Джеймс Мэнли из Колумбийского университета (Нью-Йорк) заявил, что эта работа «может предоставить значительный новый механизм контроля генов не только для сигнализации о времени цветения растения, но и в более общем смысле — как у животных, так и у растений».