Роль матричной РНК в репарации ДНК

Геном организма можно сравнить со сложной системой инструкций, которая позволяет ему не только развиваться, но и осуществлять все жизненно важные функции. Для этого геном должен правильно экспрессироваться — его инструкции должны быть корректно «прочитаны», а содержащаяся в нём информация не должна искажаться или деградировать со временем.

Первый процесс — экспрессия генов — заключается в преобразовании информации, содержащейся в генах (ДНК), в рабочие инструменты клетки (белки). Для этого требуется образование промежуточной молекулы-посредника, передающей эту информацию — матричной РНК (мРНК). Классическая биология описывает, как ДНК копируется в молекулу РНК, которая затем преобразуется в конкретный белок. Однако эта классическая модель оказалась неполной, поскольку сама молекула РНК может подвергаться регулируемым изменениям перед превращением в белок.

Второй процесс — поддержание стабильности генома — обеспечивается клеточными механизмами, которые проверяют и восстанавливают любые физические или химические повреждения ДНК, чтобы вернуть исходную информацию. Это механизмы репарации ДНК.

В исследовании под руководством Сони Химено, проведённом в лаборатории Пабло Уэртаса (CABIMER и кафедра генетики Университета Севильи), описана новая связь между репарацией разрывов ДНК и факторами, модифицирующими молекулу мРНК. Учёные установили, что когда в ДНК клетки возникают разрывы, активируется специфический механизм, изменяющий молекулы РНК и, следовательно, информацию, которую они несут.

Этот механизм способствует точной репарации ДНК несколькими путями. В частности, один из них — облегчение удаления молекул РНК, которые застревают в повреждённой ДНК. Это удаление необходимо для корректной работы репарационного аппарата и осуществляется белками ADAR.

Учитывая, что эти белки вовлечены в развитие некоторых редких заболеваний и возникновение рака, открытие в долгосрочной перспективе может помочь лучше понять механизмы развития этих патологий.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.