Новые бактерии раскрывают удивительные гигантские РНК

Исследователи из Йельского университета обнаружили очень крупные структуры РНК в ранее не изученных бактериях. Эти молекулы, по-видимому, играют ключевую роль в фундаментальных биологических функциях, таких как помощь вирусам в заражении клеток или «прыжки» генов между участками хромосомы.

Эти исключительно крупные молекулы РНК были найдены с использованием данных последовательностей ДНК, ставших доступными в последние несколько лет. Открытие, опубликованное 3 декабря в журнале Nature, предполагает, что множество других необычных РНК ждут своего открытия по мере изучения генов большего числа видов бактерий.

«Наша работа показывает, что существуют новые классы крупных РНК, что аналогично открытию учёными-биохимиками новых классов ферментов», — заявил старший автор статьи Рональд Брейкер. Поскольку исследовано лишь малая часть микробной ДНК на планете, «там наверняка есть ещё много крупных РНК, которые предстоит открыть».

Эти молекулы РНК входят в число самых крупных и сложных из известных и могут действовать подобно ферментам или выполнять другие сложные функции в бактериях. Они обнаружены в бактериях, которые ещё не выращены в лабораториях, что затрудняло их изучение.

Почти все самые крупные структурированные РНК, известные ранее, были открыты в 1970-х годах или раньше. Учёные обнаружили новые РНК, анализируя генетические данные малоизученных бактерий, многие из которых невозможно культивировать в лаборатории. Лишь крошечная доля природных бактерий может быть выращена in vitro.

Лаборатория Брейкера использовала взрывной рост информации о последовательностях ДНК и новые компьютерные программы, чтобы открыть шесть из двенадцати самых крупных бактериальных РНК только за последние несколько лет.

• Одна из вновь открытых РНК, названная GOLLD, является третьей по величине и сложности из известных на сегодняшний день и, по-видимому, используется вирусами, заражающими бактерии.
• Другая крупная РНК, HEARO, имеет генетическую структуру, которая предполагает, что она является частью «прыгающего гена», способного перемещаться по бактериальной хромосоме.
• Также были найдены другие РНК в видах бактерий, распространённых в открытом океане. Некоторые из них были идентифицированы у побережья Гавайев. Эти РНК также очень распространены у восточного побережья Северной Америки, что указывает на их глобальную распространённость в водах океанов Земли.