РНК выходят на первый план

РНК, долгое время считавшиеся лишь посредником между ДНК и белками, привлекали мало внимания исследователей. Однако после открытия малых РНК, известных как микроРНК, они всё чаще оказываются в центре внимания. МикроРНК связываются с матричной РНК (mRNA), регулируя трансляцию генов в белки.

До недавнего времени было неясно, что происходит с микроРНК после их синтеза. Предполагалось, что зрелые микроРНК остаются стабильными в клетке в течение дней, что ограничивало их возможные функции: долгоживущая микроРНК не может участвовать в процессах, требующих быстрой адаптации.

Регулируемые регуляторы

Исследование, проведённое Хельге Гроссхансом, руководителем исследовательской группы в Институте биомедицинских исследований Фридриха Мишера (Швейцария), сместило фокус с ДНК на ключевую роль микроРНК в клеточных процессах.

Как сообщают Гроссханс и его команда в журнале Nature, они обнаружили механизм активной деградации микроРНК и показали, что этот механизм сам находится под регуляцией. Гроссханс поясняет: «То, что раньше представлялось прямым, простым путём, постепенно оказывается плотной сетью регуляторных механизмов: гены не просто транслируются в белки через mRNA. МикроРНК контролируют трансляцию mRNA в белки, а белки, в свою очередь, регулируют микроРНК на различных уровнях».

Кроме того, исследователи показали на нематоде Caenorhabditis elegans, что путём регуляции деградации можно влиять на активность микроРНК. Это означает, что микроРНК всё же могут участвовать в регуляции быстротекущих процессов.

Направленная деградация болезнетворных РНК

Результаты также важны с другой точки зрения. Поскольку микроРНК вовлечены в развитие заболеваний, предыдущие усилия были сосредоточены на замене болезнетворных микроРНК или их инактивации с помощью комплементарных цепей РНК. Однако доставка РНК в целевые клетки для терапевтических целей крайне сложна, что ставило под сомнение перспективы таких подходов.

В своём исследовании Гроссханс идентифицировал белок, который специфически разрушает микроРНК. Если удастся специфически активировать или ингибировать этот белок и его партнёров, это может обеспечить подход, более близкий к классическим и хорошо зарекомендовавшим себя формам терапии. Гроссханс комментирует: «Мы теперь предполагаем, что большое количество человеческих генов регулируется микроРНК, поэтому открытый нами регуляторный механизм обладает большим потенциалом для значительного влияния на многочисленные процессы в человеческих клетках».

Стремительный взлёт микроРНК

МикроРНК — это короткие одноцепочечные молекулы РНК, которые взаимодействуют с mRNA последовательно-зависимым образом, ингибируя трансляцию mRNA в белки. Впервые они были описаны в 1993 году у нематоды Caenorhabditis elegans. Позже было показано, что они играют важную роль в регуляции процессов развития и патогенезе у высших организмов. Термин «микроРНК» был введён только в 2001 году. Результаты последних лет, включая исследование Хельге Гроссханса, сместили внимание с ДНК на РНК, которые выходят на первый план.

Источник: Chatterjee S & H. Grosshans (2009) Active turnover modulates mature microRNA activity in C. elegans. Nature, 24 August 2009, doi:10.1038/nature08349
Предоставлено: Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research