Некодирующая РНК действует как «супермагистраль» для экспрессии генов

Функция некодирующей РНК в клетке долгое время оставалась для исследователей загадкой. В отличие от кодирующей, некодирующая РНК не производит белки, однако присутствует в больших количествах.

Исследовательская группа из Гёттингенского университета обнаружила важную функцию антисмысловой РНК (asRNA): она действует как «супермагистраль» в клеточном транспорте и ускоряет экспрессию генов. Результаты опубликованы в Nature.

РНК (рибонуклеиновая кислота) играет ключевую роль в трансляции генетической информации из ДНК в белки. Существуют разные типы РНК, включая матричную РНК (мРНК), которая является кодирующей и передаёт инструкции по сборке белков из ядра в цитоплазму.

Помимо кодирующей РНК, существуют большие количества некодирующей РНК. Значительная её часть производится как комплементарная цепь к мРНК и называется антисмысловой РНК (asRNA). Её функция долгое время оставалась неясной.

«Мне казалось невероятным, что клетка будет производить РНК без цели, — говорит профессор Хайке Креббер из Института микробиологии и генетики. — Это противоречит природе».

Команда Креббер обнаружила, что asRNA связывается с мРНК, после чего эта мРНК преимущественно транспортируется из ядра в цитоплазму. Это позволяет клетке быстрее переводить информацию с мРНК в белки, чем это происходило бы без asRNA. Таким образом, asRNA служит «усилителем» экспрессии генов.

Это необходимо клетке во многих ситуациях, например, при столкновении с вредными условиями окружающей среды или стрессом. Данная работа является продолжением более раннего фундаментального исследования команды, также опубликованного в Nature, которое показало, что мРНК, активируемые при стрессе, больше не подвергаются контролю качества.

Новые данные об asRNA решают давний вопрос о том, почему клетка иногда производит большое количество этой РНК. «В биологии это особенно поразительно, потому что клетка тратит много энергии на производство asRNA», — поясняет Креббер.

Обнаруженный механизм объясняет, как клетки могут резко реагировать на внешние воздействия, чтобы немедленно и в больших количествах производить необходимые белки для адаптации к условиям среды или, например, для перехода на определённую стадию развития.

«Это новое понимание ставит asRNA в центр вопроса о том, как развиваются болезни и как с ними можно бороться», — говорит Креббер.