Модифицированная РНК напрямую влияет на ДНК

Исследовательская группа Dynamic Gene Regulation под руководством Арне Клунгланда из IMB опубликовала статью "m6A RNA modification as a new player in R-loop regulation" в январском выпуске журнала Nature Genetics.

Уточнение: Модифицированная РНК отличается от матричной РНК (mRNA), которая содержит лишь инструкции для сборки белков. Матричная РНК, лежащая в основе двух известных вакцин от COVID, не влияет на ДНК.

В результате нового сотрудничества между Университетом Осло (UiO) и исследовательскими группами из Ноттингема и Оксфорда было обнаружено, что РНК напрямую влияет на стабильность ДНК.

По мнению профессора Клунгланда, это открытие станет важным инструментом для здравоохранения, поскольку многие исследования показали, что регуляция модификаций РНК важна для развития рака.

Полное удаление генов, важных для химического соединения 6-метиладенина (m6A), приводит к нейродегенерации как у мышей, так и у людей.

Механизм влияния

В участках ДНК, где РНК связывается с одной из цепей ДНК таким образом, что комплементарная цепь ДНК становится единственной (R-петлевые структуры), стабильность ДНК изменится, если РНК будет химически модифицирована m6A.

"Несколько исследовательских групп сейчас совместно изучают, какой эффект это может оказать на молекулу ДНК. Мы уже знаем, что области R-петель связаны с последовательностями ДНК, содержащими активные гены, и что это может привести к хромосомным разрывам и потере генетической информации", — поясняет Клунгланд.

Новое поле исследований

Обычно эпигенетическую регуляцию генов изучают, исследуя динамические модификации ДНК и белков — так называемые эпигенетические модификации. Эти модификации могут включать или выключать гены, не меняя лежащий в основе генетический код.

Менее 10 лет назад было обнаружено, что динамические модификации существуют и в РНК, и они играют важную роль в регуляции генов.

Важная модификация

Наиболее распространённая модификация на mRNA — это 6-метиладенин (m6A). Показано, что эта модификация необходима для выживания клеток и модельных (нечеловеческих) организмов.

За последние пять лет произошёл огромный рост объёма исследований модификаций РНК — области, называемой эпитранскриптомикой.

Одним из первых исследований в этой области стал результат сотрудничества групп из Чикаго, Пекина и Осло (Zheng, Dahl et al., Molecular Cell, 2012, 49, 18-29).