Химические модификации РНК управляют превращением стволовых клеток в клетки сетчатки

Исследователи из Мичиганского университета выяснили, какие сигналы контролируют развитие стволовых клеток в клетки сетчатки. Их работа, опубликованная в Stem Cell Reports, может помочь в создании клеток для трансплантации и скрининге лекарств от болезней сетчатки.

Клетки могут управлять производством белков, добавляя химические группы к ДНК и РНК. Одни из таких молекул — метильные группы, которые дестабилизируют РНК. Время жизни РНК, в свою очередь, контролирует количество производимого белка.

В исследовании учёные сосредоточились на белке METTL3, который добавляет метильные группы к РНК. Используя генетические инструменты, они изучили последствия удаления METTL3 или его модификации, лишающей способности добавлять метильные группы. Оказалось, что METTL3 должен находиться в ядре, чтобы запускать формирование клеток сетчатки.

С помощью техники GLORI команда картировала все области в РНК, модифицированные METTL3. Они интегрировали данные картирования с РНК-инженерией, чтобы удалить модификации РНК для гена Six3, который контролирует превращение стволовых клеток в клетки сетчатки.

Было обнаружено, что модификации РНК регулируют стабильность РНК гена Six3. Используя CRISPR-систему, специфичную к РНК, учёные выяснили, что модификации на одном конце РНК, известном как 3'-конец, важны для регулирования стабильности РНК гена Six3.

Также было установлено, что ингибирование экспрессии семейства генов Ythdf блокирует превращение стволовых клеток в клетки сетчатки, аналогично потере METTL3.

"Это первое исследование, в котором рассматриваются механизмы эпигенетики РНК, то есть того, как химические модификации в РНК могут влиять на процесс развития стволовых клеток в ткань сетчатки", — сказал доктор Раджеш С. Рао.

Сейчас команда изучает, как METTL3 изменяет РНК, не влияя на форму ДНК, — неожиданное открытие, сделанное в ходе исследования. Также учёные хотят понять, затрагиваются ли эти модификации РНК при заболеваниях сетчатки.

"Мы знаем, что на модификации РНК влияет высокий уровень сахара. Сетчатка — очень чувствительная ткань, и она может легко повреждаться у пациентов с диабетом. Мы хотим понять, вовлечены ли в этот процесс модификации РНК", — добавил Рао.