Некодирующая РНК 7S регулирует экспрессию генов в митохондриях человека

Новое исследование, опубликованное в журнале Cell, показывает, что молекула некодирующей РНК регулирует экспрессию генов в митохондриях человеческих клеток. Работа выполнена в сотрудничестве между Гётеборгским университетом и Каролинским институтом (Швеция) и Кёльнским университетом (Германия).

Митохондрии — это энергетические станции клеток, они преобразуют энергию пищи в форму, необходимую для клеточных функций. Особенность митохондрий — наличие собственного генома, повреждения которого могут вызывать серьёзные заболевания, затрагивающие ткани с высоким энергопотреблением, такие как мозг и сердце. Поэтому важно изучать регуляцию митохондриальной экспрессии генов, чтобы в перспективе найти способы терапевтического контроля этого процесса.

Человеческая митохондриальная РНК 7S относится к большому семейству некодирующих РНК, важных для развития млекопитающих. Ранее было известно, что уровень РНК 7S меняется в зависимости от метаболических потребностей клетки, но молекулярные основы и функциональные последствия этих изменений оставались неизвестными. В своей работе учёные разработали методы для изучения эффектов РНК 7S как на очищенные белки, так и на активность митохондриальных генов в клетках.

"Самое захватывающее в исследовании — мы открыли совершенно новый механизм регуляции митохондриальной активности. Наши данные раскрывают функцию РНК 7S, молекулы, открытой 40 лет назад. Несмотря на её обилие и частые измерения в исследованиях функции митохондрий, её физиологическая роль оставалась загадкой. Мы в восторге, что смогли определить структуру методом крио-ЭМ, которая показывает вероятный механизм, как РНК 7S подавляет активность митохондриальных генов", — говорит Сюэфэн Чжу.

Сюэфэн Чжу и Се Се (Гётеборгский университет) являются первыми авторами статьи наравне с Хришикешем Дасом (Каролинский институт).

Некодирующие РНК играют важную роль в регуляции различных процессов в ядре, но чётко определённая роль в регуляции функции митохондрий ранее не описывалась.

"Наше открытие раскрывает новый и физиологически значимый уровень регуляции в человеческих митохондриях. Сейчас задача — понять, как тонко настраиваются уровни РНК 7S в ответ на метаболические потребности клетки. У нас есть идеи, и мы будем исследовать их в ближайшие годы", — говорит Се Се, выполнивший работу в качестве постдока в Гётеборгском университете, а ныне учёный в стартапе Pretzel Therapeutics.

"Это новый принцип регуляции митохондриальной активности, и будущие терапии, нацеленные на продукцию РНК 7S, могут быть ценными", — говорит Мария Фалкенберг, профессор Гётеборгского университета, руководившая исследованием вместе с Мартином Халльбергом из Каролинского института.

Однако практическое применение работы потребует многих лет исследований. "Это только начало, но оно откроет новое поле в митохондриальных исследованиях", — говорит Мартин Халльберг.