Клеточный термометр обнаружен

Учёные из Свободного университета Берлина обнаружили механизм, позволяющий клеткам адаптировать программу экспрессии генов к очень небольшим изменениям температуры. Этот клеточный термометр достаточно чувствителен, чтобы реагировать на изменения температуры тела в диапазоне от 36 до 38 °C изменением экспрессии генов.

У теплокровных организмов температура тела колеблется в течение суток: в активной фазе (у мышей — в темноте) она примерно на 1.5 °C выше, чем в фазе покоя. Исследователи показали, что мыши используют эти суточные изменения температуры тела для адаптации экспрессии генов к циркадным ритмам.

Регуляция основана на процессе альтернативного сплайсинга, с помощью которого компоненты матричной РНК (mRNA) могут комбинироваться по-разному, что приводит к образованию нескольких вариантов белка из одного гена. Альтернативный сплайсинг более 100 генов крайне чувствительно реагирует на изменения температуры, поэтому в зависимости от времени суток и температуры тела производятся разные белки.

На примере общего фактора транскрипции TBP (TATA-box binding protein) учёные показали, что температурозависимый альтернативный сплайсинг может регулировать и общее количество белка. Это приводит к суточным колебаниям уровня белка TBP.

«Продемонстрированный нами механизм — самый чувствительный клеточный термометр, известный на сегодняшний день», — объясняет профессор Флориан Хейд, руководивший исследованием. Теперь на основе этих открытий можно исследовать более прикладные вопросы, например, возможную связь температурозависимого сплайсинга с иммунным ответом при инфекции с лихорадкой.

Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Cell.