Исследование показывает первые признаки взаимодействия между системами контроля РНК и сайленсинга

Новое исследование учёных из Южной Кореи впервые выявило молекулу-"посредника" (cross-talk) между различными клеточными системами надзора. Эти пути участвуют в борьбе с токсичными клеточными или чужеродными веществами, поэтому открытие имеет потенциал для применения в разработке противовирусных средств, генной терапии и сельском хозяйстве.

Клетки имеют сложные системы надзора для выявления и деградации аномальных РНК и белков. Например:

• Система контроля качества РНК (RQC) нацелена на собственные РНК клетки, содержащие ошибки.
• Посттранскрипционный сайленсинг генов (PTGS) в основном нацелен на чужеродные РНК (например, вирусов), "заглушая" их гены.

Эти системы должны быть строго сбалансированы: когда один процесс подавлен, другой активируется. Однако механизм их взаимодействия оставался загадкой.

В исследовании, опубликованном в Nature Plants, учёные использовали генетическую систему в растении Arabidopsis для мониторинга РНК-сайленсинга. В качестве мишени использовался ген зелёного флуоресцентного белка (GFP).

Исследователи идентифицировали мутантное растение, которое, вопреки ожиданиям, проявляло флуоресценцию. Оно несло мутацию в белке RPT2a, известном как часть системы контроля качества белков.

Дальнейший анализ показал, что RPT2a критически важен для взаимодействия между RQC и PTGS. Он нацеливает белки RQC на деградацию, что снижает влияние RQC и способствует работе PTGS. Это особенно полезно при наличии чужеродной РНК в клетке, так как PTGS, в отличие от RQC, включает процесс амплификации, предупреждающий соседние клетки о необходимости дальнейшего сайленсинга чужеродной РНК.

Это первое в мире исследование, показывающее роль RPT2a в поддержании баланса между двумя системами деградации РНК в клетке.

Профессор Джун М. Квак отмечает: "Машина РНК-надзора, задействованная здесь, одинакова в клетках растений, животных и человека в ответ на вирусные инфекции или любой чужеродный генетический материал. Поэтому лучшее понимание работы этих систем будет полезно для разработки новых вакцин/противовирусных средств, генетических манипуляций в сельском хозяйстве или генной терапии".