Длинные некодирующие РНК влияют на время активации генов
Исследование Университета Пердью показало, что дрожжи могут быстро адаптироваться к изменениям среды с помощью молекул, известных как длинные некодирующие РНК.
Исследователи под руководством Элизабет Тран обнаружили, что длинные некодирующие РНК подготавливают метаболические гены к быстрой активации, когда пекарским дрожжам необходимо переключить источник энергии с глюкозы на альтернативный сахар — галактозу.
Это первое исследование, связывающее длинные некодирующие РНК с временем экспрессии генов.
"То, что длинные некодирующие РНК вовлечены в контроль времени экспрессии генов, было совершенно неожиданно", — сказала Тран.
Длинные некодирующие РНК — это молекулы длиннее 200 нуклеотидов, влияющие на экспрессию генов у дрожжей, растений и млекопитающих. Функции большинства из них остаются неизвестными.
Вопреки ранее предполагаемой роли в репрессии генов, исследование показало, что длинные некодирующие РНК ускоряют активацию генов, вовлеченных в переваривание галактозы, при отсутствии глюкозы.
Дрожжи с длинными некодирующими РНК начинают метаболизировать галактозу примерно на 30 минут быстрее, чем дрожжи без них. Это значительная разница для организма, который делится каждые 90 минут.
"Этот быстрый переход может стать разницей между выживанием и гибелью", — отметила Тран.
Со временем уровень экспрессии генов галактозных ферментов выравнивается, но именно начальный всплеск экспрессии в ответ на среду может дать значительное эволюционное преимущество.
Тран предположила, что аналогичные РНК могут играть роль в контроле времени экспрессии генов и у человека. У млекопитающих они часто ассоциированы с генами, контролирующими рост и развитие органов, где требуется точное время инициации.
В геноме человека содержится более 8000 длинных некодирующих РНК, некоторые из которых связаны с раком, болезнями развития и кардиомиопатией.
"Теперь ключевым становится вопрос, почему длинные некодирующие РНК так тесно связаны с развитием. Возможность того, что они связаны именно со временем, а не с конечным уровнем экспрессии генов, действительно ключевая", — заключила Тран.