Блокировка самовычитки РНК приводит к странному поведению мух

Фермент ADAR осуществляет редактирование РНК в нервной системе, что позволяет тонко настраивать производимые белки. Этот фермент также редактирует собственную РНК (самовычитку). Учёные из Университета Брауна, заблокировав этот процесс на двух крайних уровнях у плодовых мушек, обнаружили неожиданные эффекты.

Поведенческие аномалии

• Спаривание: Самцы с высоким уровнем самовычитки dADAR (ADAR у дрозофилы) стали "неудачниками" — они начинали спариваться в два раза медленнее контрольных мух. Самцы с низким уровнем самовычитки, напротив, проявляли инициативу сразу.
• Распределение в пространстве: Мухи с высокой самовычиткой скапливались у освещённой верхней части пробирки, а с низкой — у корма на дне. Контрольные мухи свободно перемещались по всему объёму.
• Суточные ритмы: Мухи с высокой самовычиткой теряли способность "предчувствовать" утро и не активизировались перед началом световой фазы 12-часового цикла.

Как отметил старший автор исследования биолог Роберт Ринен, эти странности показывают, что самовычитка действует как "регулировочная ручка" для некоторых форм поведения.

Внутренние механизмы

• Уровень самовычитки варьировался от нейрона к нейрону.
• Чем выше была самовычитка dADAR, тем ниже была общая активность редактирования РНК в нейроне.
• Причиной этого оказалась секвестрация высокоотредактированного фермента dADAR в ядре клетки (что подтвердили с помощью флуоресцентной метки). Фермент был "на приколе", хотя его количество не уменьшалось.

Влияние внешней среды

Самовычитка dADAR меняется под действием внешних факторов. При изменении температуры:

• У мух, выращенных при 30°C, самовычитка была на 30% ниже, чем у контрольных (при 25°C).
• У мух, выращенных при 15°C, самовычитка была на 20% выше.

Это означает, что один и тот же организм в разных условиях будет производить разный набор белков в мозге.

Исследование важно для понимания потенциальных методов терапии, поскольку нарушения в активности ADAR у человека связывают с такими заболеваниями, как эпилепсия, тяжёлая депрессия и БАС.