Короткие РНК картированы в единичной клетке

Исследователи из Каролинского института измерили абсолютное количество коротких некодирующих последовательностей РНК в отдельных эмбриональных стволовых клетках. Новый метод может улучшить понимание того, как регулируются наши гены и развиваются различные типы клеток.

При использовании информации из генов, например для построения белка, она сначала транслируется в матричную РНК (mRNA), которая служит чертежом для белка. Наши клетки также содержат некодирующие короткие последовательности РНК, которые не участвуют в образовании белков, и их функции частично неизвестны. Наиболее известны из них микроРНК (miRNAs), которые могут взаимодействовать с матричной РНК, тем самым регулируя гены и функции клетки.

Исследователи из Каролинского института теперь картировали присутствие коротких последовательностей РНК в отдельной клетке. Предыдущие исследования коротких молекул РНК основывались на анализе множества клеток одновременно, что затрудняло изучение их точной функции.

«Наше понимание функции коротких молекул РНК довольно общее. У нас есть картина общих механизмов, но менее ясно, какую конкретную роль эти молекулы играют в различных типах клеток или при заболеваниях», — говорит Рикард Сандберг, профессор кафедры клеточной и молекулярной биологии.

Анализ проводился с использованием транскриптомики единичных клеток — техники, позволяющей измерять абсолютное количество коротких молекул РНК в клетке. Использовались два типа эмбриональных стволовых клеток, имитирующих ранний эмбрион до и после его прикрепления к слизистой оболочке матки.

Исследователи смогли обнаружить большое количество малых РНК в обоих клеточных состояниях, включая miRNA, а также более короткие фрагменты РНК (tRNA и snoRNA), функция которых в значительной степени неизвестна. Также было обнаружено, что большое количество miRNAs экспрессируется по-разному в двух клеточных состояниях.

«Это фундаментальное исследование и демонстрация работоспособности метода, дающая направления для дальнейших исследований. Картирование уровней коротких молекул РНК в клетке — это первый шаг к определению их конкретной функции», — говорит Омид Фаридани, один из ведущих авторов исследования.

В долгосрочной перспективе Рикард Сандберг видит возможные клинические применения метода.

«Нас, например, интересует роль коротких молекул РНК в эмбриональном развитии. Мы надеемся, что с увеличением знаний этот метод можно будет использовать для определения эмбрионов с наибольшими шансами на развитие, что затем поможет улучшить современные методы ЭКО», — говорит он.