Ученые разработали метод картирования взаимодействий конкретных участков РНК в живых клетках
Исследователи из Института РНК-инфекций Гельмгольца (HIRI) в Вюрцбурге и Института Броуда MIT и Гарварда разработали прорывной инструмент SHIFTR, преодолевающий ключевое ограничение в изучении РНК. Работа опубликована в журнале Nucleic Acids Research.
Суть метода
SHIFTR (Selective Hybridization and Isolation of RNA Targets) — это новый метод, который впервые позволяет обнаруживать взаимодействия для конкретных участков внутри целевой молекулы РНК. С помощью масс-спектрометрии техника обеспечивает беспристрастное и комплексное картирование белков, взаимодействующих с определенной последовательностью РНК — в живых клетках и без генетической модификации.
Ключевые преимущества SHIFTR:
- Регион-специфичность: Изучает взаимодействия отдельных регуляторных элементов РНК.
- Без генетических модификаций: Не требует добавления меток или изменения последовательности целевой РНК.
- Высокая эффективность: Требует на порядки меньше исходного материала по сравнению с современными аналогами.
- Масштабируемость и экономичность: Подходит для широкого применения.
«С помощью этого нового инструмента мы можем определять взаимодействия практически для каждой клеточной РНК и каждого регуляторного элемента внутри этих РНК. Это может фундаментально изменить то, как мы смотрим на РНК в клетке», — говорит Йенс Айдин, первый автор исследования.
Применение к SARS-CoV-2
Используя SHIFTR, команда пролила свет на процесс репликации SARS-CoV-2. Ученые отдельно исследовали разные последовательности внутри аутентичных РНК SARS-CoV-2, произведенных во время инфекции, и впервые смогли изучить 5'- и 3'-концевые области вирусной РНК. Эти области содержат нетранслируемые регуляторные элементы, контролирующие синтез белка, стабильность РНК и репликацию вирусного генома.
Помимо известных взаимодействий, команда обнаружила ранее неизвестные взаимодействия с белками, связанными с биогенезом вирусных РНК. Некоторые из этих вновь обнаруженных взаимодействий могут служить мишенями для инновационной противовирусной терапии.
Перспективы
В будущем SHIFTR можно использовать для:
- Лучшего понимания регуляции клеточных транскриптомов в здоровье и при болезни, что может выявить новые регуляторные взаимозависимости и мишени для лекарств.
- Характеристики того, как РНК-терапевтические средства взаимодействуют с регуляторным аппаратом клетки-мишени, что может вдохновить на создание оптимизированных РНК-препаратов, таких как мРНК-вакцины.