Новые «триггеры» в ключевом пути деградации микроРНК
Исследователи из лаборатории Дэвида Бартеля определили генетические последовательности, которые могут приводить к деградации клеточных регуляторов — микроРНК — у плодовой мушки Drosophila melanogaster. Результаты опубликованы 22 сентября в журнале Molecular Cell.
Это открытие прокладывает путь к более глубокому пониманию пути деградации микроРНК. Обнаружение этих «триггерных» последовательностей позволит точнее исследовать работу этого пути, который, вероятно, критически важен для выживания мух — и, возможно, других видов — до взрослого состояния.
Когда определенная мРНК выполнила свою функцию, она деградирует. Этот процесс часто инициируется микроРНК. Однако в предыдущих работах было показано, что некоторые мРНК или некодирующие транскрипты могут, наоборот, приводить к разрушению самих микроРНК через путь, называемый таргет-направленной деградацией микроРНК (TDMD). Этот путь вызывает быстрый оборот определенных микроРНК в клетке.
Чтобы понять функции пути TDMD в живом организме, исследователи использовали модель плодовой мушки. Они создали мух с мутациями в ключевом гене этого пути — Dora (эквивалент человеческого гена ZSWIM8). Оказалось, что очень немногие мухи с мутациями в Dora доживали до взрослой стадии. Большинство погибало на ранних этапах развития, что указывает на важность пути TDMD для эмбриональной жизнеспособности.
Что такое TDMD-триггер?
В отличие от обычного связывания микроРНК с мишенью, для работы пути TDMD требуется высокоспецифичный триггер (мРНК или некодирующая РНК). Его уникальность — в сайте связывания с микроРНК, обладающем высокой комплементарностью к ней.
Исследователи разработали программу для поиска вероятных триггеров деградации микроРНК у дрозофилы по их последовательностям. Программа выдала тысячи совпадений. После тестирования в лаборатории было подтверждено шесть новых триггеров, что более чем вдвое увеличивает список известных последовательностей, направляющих деградацию микроРНК.
Биологическая роль одного из триггеров
Анализ показал, что один из триггеров — длинная некодирующая РНК — играет роль в правильном развитии кутикулы (водонепроницаемой внешней оболочки) эмбриона мухи. При нарушении работы этого триггера кутикула эмбрионов теряла эластичность и раздувалась. Из-за этого фенотипа РНК назвали marge (в честь тётушки Мардж из серии о Гарри Поттере, которая раздулась и улетела).
Это открытие открывает поле для будущих исследований, чтобы выяснить, где действуют другие триггеры, какую биологическую роль они играют и каков фенотип при их потере.