Учёные обнаружили новые функции у старых РНК

Международная группа исследователей обнаружила неожиданные функции малых ядрышковых РНК (snoRNAs), что объясняет причину некоторых заболеваний. Исследование под руководством профессора Стефана Штамма из Университета Кентукки и профессора Руфь Сперлинг из Еврейского университета в Иерусалиме опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Потеря малых ядрышковых РНК связана с рядом заболеваний, включая синдром Прадера — Вилли, характеризующийся неутолимым аппетитом, и несколько форм рака: тлеющую множественную миелому, рак молочной железы и простаты. Кроме того, генетические дупликации некоторых snoRNAs могут играть роль в аутизме. Однако до сих пор было неясно, как изменение экспрессии snoRNAs может приводить к этим болезням.

Основной механизм, работающий при построении сложных организмов и органов — альтернативный сплайсинг, при котором один ген может кодировать множество белков за счёт разных комбинаций соединения экзонов. Нарушение регуляции этого процесса вносит вклад в развитие многочисленных заболеваний, включая рак.

Среди некодирующих РНК около 250 малых ядрышковых РНК (snoRNAs) — один из наиболее давно изучаемых классов малых РНК — в основном направляют химические модификации других РНК, контролируя, например, модификацию рибосом.

Используя РНК-секвенирование и методы молекулярной биологии, исследователи обнаружили, что часто snoRNAs выполняют двойную функцию:

• Они не только модифицируют рибосомы,
• Но также могут регулировать альтернативный сплайсинг, контролируя альтернативное включение небольших фрагментов в белки, что регулирует функцию белка и ингибирует образование неправильных белковых вариантов.

Эти новые функции могут объяснить роль snoRNAs в заболеваниях человека, так как при их потере образование неправильных вариантов белков больше не может предотвращаться.

В механистических исследованиях учёные также показали, что короткие синтетические РНК можно использовать в качестве замены отсутствующим snoRNAs. Это может указывать на возможную терапию генетической гиперфагии (состояния, вызывающего экстремальный голод или аппетит) и некоторых форм рака.

«Это исследование помогает нам понять неожиданную двойную роль snoRNAs в регуляции генов. Оно также указывает на важную роль, которую играют малые некодирующие РНК в альтернативном сплайсинге — основном источнике разнообразия человеческого протеома, дефекты в котором приводят к многочисленным заболеваниям, включая рак. Дальнейшие исследования в этой области могут позволить разработать новые методы терапии против болезней человека», — сказала профессор Руфь Сперлинг.