Новое понимание функции микроРНК может усилить генную терапию

Ученые из Университета Восточной Финляндии и Оксфордского университета показали, что малые молекулы РНК, естественным образом присутствующие в клетках, — микроРНК — также в большом количестве содержатся в клеточных ядрах. Ранее считалось, что микроРНК в основном находятся в цитоплазме. Ученые также обнаружили, что концентрации микроРНК в ядрах клеток меняются в результате гипоксии. Эти данные убедительно свидетельствуют о роли микроРНК в регуляции экспрессии генов в клеточном ядре. Это наблюдение имеет решающее значение, в частности, для разработки новых методов генной терапии. Исследование опубликовано сегодня в Scientific Reports.

Ученые проанализировали распределение микроРНК в разных частях эндотелиальных клеток и обнаружили, что значительная доля микроРНК обогащена именно в клеточных ядрах. Когда ученые подвергли культуру клеток гипоксии, они заметили, что изменения в концентрациях отдельных микроРНК происходили в основном либо в цитоплазме, либо в ядре клетки. Это первое в своем роде профилирующее исследование, показывающее, что микроРНК играют более центральную роль в регуляции экспрессии генов в клетках, чем считалось ранее. Например, ученые обнаружили, что микроРНК-210, молекула, ранее тесно связанная с гипоксией, на самом деле особенно обильна именно в клеточном ядре. Это наблюдение проливает свет на ранее неизвестные механизмы, которые клетки используют для адаптации к гипоксии.

МикроРНК ослабляют экспрессию своих генов-мишеней, связываясь с концами их матричных РНК в цитоплазме. Это явление известно как РНК-интерференция, механизмы которой были отмечены Нобелевской премией в 2006 году.

В Университете Восточной Финляндии доктор Микко Турунен и его коллеги показали уже десять лет назад, что синтетические молекулы микроРНК могут регулировать гены терапевтической важности в моделях животных, воздействуя на регуляторные области генов в клеточных ядрах. Это открытие, наряду с последующими исследованиями, привело ученых к предположению, что структурно схожие микроРНК, естественным образом присутствующие в клетках, также играют роль в регуляции генов в ядре.

«Крайне важно, что эти микроРНК, нацеленные на клеточное ядро, также могут усиливать экспрессию генов, что противоположно тому, что происходит при РНК-интерференции. Это очень важное открытие с точки зрения, например, новой генной терапии», — отмечает доктор Микко Турунен из Университета Восточной Финляндии.