Новый уровень вариативности в матричных РНК: границы транскрипции оказались гибкими

Исследователи из EMBL впервые описали поразительное разнообразие молекул матричной РНК (мРНК), возникающее из-за вариаций точек начала и окончания транскрипции генов. Их работа, опубликованная в Nature, проливает новый свет на важность границ мРНК для определения функционального потенциала генов.

Неожиданный масштаб разнообразия

Из генома дрожжей, содержащего всего около 8000 генов, даже при одинаковой последовательности ДНК и условиях среды генерируются сотни тысяч уникальных транскриптов мРНК. «Мы ожидали определенного разнообразия, но не такого масштаба», — объясняет руководитель проекта Ларс Штайнметц. «Исходя из этого разнообразия, можно ожидать, что ни у одной дрожжевой клетки не будет такого же набора молекул мРНК, как у её соседки».

Новая технология и открытие

Традиционно считалось, что границы мРНК относительно фиксированы. Хотя известно о сплайсинге, у пекарских дрожжей это явление встречается редко, и должен был сохраняться принцип «один ген — один транскрипт мРНК». Учёные EMBL разработали новый метод для одновременного определения точек старта и стопа отдельных молекул мРНК. Они обнаружили, что каждый ген может транскрибироваться в десятки или даже сотни уникальных молекул мРНК с разными границами.

Биологическое значение

Это означает, что при оценке функции гена следует учитывать не только количество транскриптов, но и их границы. Изменение границ мРНК может влиять на время её жизни, приводить к синтезу разных белков или направлять их в разные компартменты клетки, что оказывает серьёзное биологическое воздействие. Таким образом, разнообразие границ транскриптов в популяции клеток может повышать их способность адаптироваться к внешним условиям.

Перспективы

Исследователи полагают, что подобная вариативность границ существует и у более сложных организмов, включая человека. Новая технология и созданный каталог границ для хорошо изученного организма открывают путь для дальнейших исследований. «Теперь, когда мы знаем о масштабах разнообразия, можно начать выяснять, какие факторы им управляют», — отмечает Висент Пелечано. У Цуэй Вэй добавляет: «Наш метод также выявил новые мРНК, которые не могли быть обнаружены другими методами. Изучение того, как это разнообразие расширяет функциональные возможности генома, — захватывающая перспектива».