Как комплекс RISC точно расщепляет и высвобождает РНК-мишени?

Исследователи из Токийского и Киотского университетов раскрыли молекулярный механизм РНК-интерференции (RNAi) — явления, подавляющего синтез специфического белка. Это стало возможным благодаря наблюдению за расщеплением РНК-мишени в реальном времени на уровне одной молекулы.

RNAi перспективна для медицинского применения. Процесс опосредован RNA-induced silencing complex (RISC), ядро которого составляет малая РНК и белок Argonaute, расщепляющий мишень. Однако инструментов для прямого наблюдения за реакцией RNAi не хватало, и точный молекулярный механизм работы RISC оставался неясным.

Группа исследователей (Токийский университет: профессор Такуя Уэда, профессор Юкихидэ Томари, исследователь Чуньянь Яо и научный сотрудник Хироши М. Сасаки; Киотский университет: исследователь Хисаши Тадакума) впервые разработала метод визуализации одиночных молекул. Он позволил в реальном времени наблюдать в пробирке, как RISC расщепляет РНК-мишень.

Ключевой результат: наблюдения напрямую подтвердили модель, согласно которой малая РНК в составе RISC состоит из двух частей. Одна часть быстро связывается с РНК-мишенью, подлежащей расщеплению, а другая — «проверяет», что найдена правильная мишень (процессинг).

Это прорывное исследование раскрывает молекулярный механизм действия RISC. Иллюстрация процесса была выбрана для обложки выпуска журнала. Достижение также ускорит прикладные исследования RNAi, например, разработку РНК-препаратов нового поколения для генной терапии, подавляющей выработку болезнетворного белка.