Новый инструмент для анализа регуляторных структур РНК

Исследователи из Университета Пенсильвании разработали молекулярную методику, позволяющую анализировать структуру РНК в масштабах, ранее недоступных для научного сообщества. Метод обеспечивает более точное предсказание того, как молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК) сворачиваются внутри живых клеток, что проливает свет на реакцию растений и других организмов на условия окружающей среды. Работа команды под руководством профессора биологии Сары М. Ассманн и профессора химии Филипа Бевилаквы будет опубликована в журнале Nature 24 ноября 2013 года.

Прорыв в масштабе анализа

Учёные впервые определили структуры почти всех молекул РНК в клетке растения — более 10 000 различных РНК. Ранее исследование структур было возможно только для отдельных молекул. Модельным организмом выступило растение Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля), чей полный геном был секвенирован первым среди растений.

Связь структуры РНК, среды и экспрессии генов

Температура и засуха — факторы стресса, влияющие на структуру РНК, что, в свою очередь, определяет, как включаются или выключаются функции генов (их экспрессия). Понимание этих механизмов может помочь в создании сельскохозяйственных культур, более устойчивых к экстремальным условиям, вызванным изменением климата.

Суть метода

Методика основана на введении в растение химического агента, который модифицирует определённые участки РНК в зависимости от их структурной доступности. Это позволяет получить «отпечаток» структуры РНК в масштабе всего генома и выявить закономерности, связывающие структурные особенности РНК с биологическими функциями.

Широкие перспективы

Поскольку РНК играет центральную роль в регуляции генов, разработанный инструмент может быть применён к любой биологической системе. В долгосрочной перспективе это открывает возможности для исследований в области здоровья человека, например, изучения влияния лихорадки при инфекции на структуры РНК как человека, так и патогенов.