Новый путь малых РНК защищает геном от «врага внутри»

Проблема перепрограммирования клеток у растений

Для образования репродуктивных клеток (яйцеклеток и сперматозоидов) растениям необходимо стереть эпигенетические метки — ключевой код, определяющий активность генов. Эти же метки подавляют активность транспозонов, или «прыгающих генов». При их удалении транспозоны активируются, угрожая генетической целостности новых репродуктивных клеток.

Угроза транспозонов

Транспозоны — это длинные повторяющиеся последовательности ДНК, напоминающие остатки древних вирусов. Они составляют до 90% генома растений. При активации они могут встраиваться в гены, нарушая их функцию и приводя к бесплодию и заболеваниям.

Открытие резервного защитного механизма

Исследователи из Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) под руководством профессора Роберта Мартинссена обнаружили путь, который подавляет транспозоны даже при потере эпигенетических меток. Клетка использует для этого малые РНК, известные как микро-РНК (microRNAs).

Как работает защита

Было установлено, что микро-РНК нацеливаются на активированные транспозоны в репродуктивных клетках через новый класс малых РНК — easiRNAs. «Это намекает, что они могли эволюционировать как механизм защиты от транспозонов», — говорит Мартинссен.

Параллели с животными

Этот путь аналогичен системе малых РНК в зародышевых клетках животных — piwi-взаимодействующим РНК (piRNAs), которые также защищают от транспозонов при перепрограммировании генома.

Ведущий автор исследования Кейт Кризи, Ph.D., отмечает: «Потеря [эпигенетических] меток подвергает клетку огромной опасности... Должен быть другой механизм, предотвращающий такое широкомасштабное геномное нарушение». Открытый путь и является таким защитным механизмом.