Правила коммуникации в ядре клетки

Ядерные поры в ядерной мембране не только контролируют транспорт молекул в ядро и из него, но и играют важную роль в экспрессии генов. Исследователи из лабораторий Макса Ф. Перуца (MFPL) Венского университета и Медицинского университета Вены расшифровали механизм, с помощью которого ядерные поры используют «интерпретаторов» для прямого влияния на экспрессию генов. Результаты, недавно опубликованные в журнале Cell, получены в сотрудничестве с учёными из Исследовательского института молекулярной патологии (IMP) и Университета штата Пенсильвания.

Активная роль пор в экспрессии генов

Ядерные поры принимают активное участие в экспрессии генов, напрямую модулируя транскрипцию генетической информации. Некоторые активные гены способны прикрепляться к ядерным порам — месту, где копии генов (мРНК) экспортируются в цитоплазму. Это изменяет частоту, с которой транскрипционный аппарат считывает генетическую информацию.

«Программа перевода» для генетической информации

Группе Альвина Кёлера удалось расшифровать механизм коммуникации между ядерными порами и генами. Исследователи обнаружили «программу перевода», которая подготавливает генетическую информацию для РНК-полимеразы II — ключевого фермента транскрипции, создающего мРНК для синтеза белка.

Механизм работы:

1. TREX-2-комплекс действует как главный «интерпретатор». Он получает информацию напрямую от ядерной поры.
2. TREX-2 передаёт эту информацию комплексу Mediator.
3. Mediator делает информацию доступной для РНК-полимеразы II.
4. Образовавшаяся мРНК отправляется обратно к TREX-2 и ядерной поре, а затем экспортируется в цитоплазму.

Значение открытия

Расшифровка транскрипционных механизмов важна для понимания «чертежа» клетки и закладывает основу для лечения многих заболеваний, например рака, которые часто вызваны «ошибками коммуникации» при экспрессии генов.