Обнаружена новая активность по удержанию РНК в ядре

Экспрессия генов включает транспорт мРНК из места её синтеза в цитоплазму, где происходит трансляция белка. Однако многие виды некодирующих РНК не следуют этому пути. Новые данные демонстрируют, как клетки предотвращают нежелательный экспорт РНК и обеспечивают её деградацию в ядре.

Геномы млекопитающих производят большое количество РНК с разной судьбой. Кодирующие белок мРНК — прототипический пример транскриптов, которые быстро процессируются и экспортируются из ядра в цитоплазму. Однако многие РНК, часто некодирующие, быстро деградируют в ядре высококонсервативной машиной деградации — РНК-экзосомой.

В новой работе постдок Тоомас Силла из лаборатории Торбена Хейка Йенсена (Департамент молекулярной биологии и генетики) обнаружил, что инактивация РНК-экзосомы вызывает накопление полиаденилированных (pA+) РНК в отдельных ядерных фокусах (pA+ foci). Это указывает, что накопленные РНК не попадают в цитоплазму, и намекает, что адаптеры экзосомы, необходимые для её нацеливания на субстраты, могут также служить факторами ядерного удержания РНК, противодействуя экспорту.

Ранее лаборатория установила, что комплекс NEXT (Nuclear EXosome Targeting) и связь PAXT (PolyA eXosome Targeting) являются адаптерными комплексами, которые нацеливают РНК-экзосому на короткие необработанные или длинные полиаденилированные РНК соответственно. Анализ ко-локализации показал, что pA+ foci особенно обогащены белками PAXT, такими как MTR4, ZFC3H1 и PABPN1. Среди них ZFC3H1 оказался критическим для образования pA+ RNA foci: в клетках с его нокдауном эти фокусы не формируются, а мишени экзосомы, которые в норме деградируют в ядре, экспортируются в цитоплазму. Это демонстрирует, что ZFC3H1 противодействует активности экспорта РНК, обеспечивая ядерное удержание мишеней экзосомы до их деградации.

Транскриптомный анализ содержимого pA+ RNA foci выявил неожиданно много полноразмерных и сплайсированных мРНК. Таким образом, помимо прямых мишеней РНК-экзосомы, объектом ядерного распада могут быть и мРНК. Хотя большинство мРНК быстро экспортируется после синтеза, новые результаты показывают, что мРНК могут быть выведены из пути экспорта и деградированы в ядре.

Будущие исследования будут сосредоточены на определении того, как регулируется выбор между продуктивным экспортом и удержанием/распадом, и какие дополнительные факторы вносят вклад в этот процесс.

Научная статья опубликована в международном журнале Cell Reports.