Обнаружена физическая связь между процессингом РНК и эпигенетическим сайленсингом
Регуляция хроматина с помощью РНК играет ключевую роль в экспрессии генов у многих организмов, но механизм того, как РНК регулирует упаковку ДНК в хроматин и тем самым включает или выключает гены, до сих пор был плохо изучен.
Новое исследование доктора Сяофэна Фана из лаборатории профессора Кэролайн Дин показало, как белки, формирующие хроматин, и аппарат процессинга РНК физически взаимодействуют. Это объясняет, как процессинг антисмысловой РНК может влиять на состояние хроматина и количественно регулировать экспрессию локуса FLC у Arabidopsis thaliana.
Команда использовала метод перекрёстного иммунопреципитации ядер и масс-спектрометрии (CLNIP–MS), ранее разработанный группой совместно со специалистами по белкам из команды протеомики Центра Джона Иннеса. Метод использует формальдегид для фиксации белковых взаимодействий в растениях, которые в противном случае были бы слишком транзиентными для изучения.
Исследователи детально описывают, как антисмысловая РНК COOLAIR связывается с 3'-факторами процессинга РНК, которые осуществляют этот процессинг. Затем команда показала, что эти факторы динамически ассоциируются с белками, изменяющими архитектуру хроматина, — FLD/LD/SD626. Вместе этот комплекс блокирует возможность включения генов.
Ведущий автор доктор Сяофэн Фан поясняет: «Эта работа — значительный шаг к пониманию РНК-опосредованного сайленсинга хроматина в целом. Нам удалось механистически связать факторы процессинга РНК с модификаторами хроматина».
Эти вновь определённые физические ассоциации приводят к изменениям хроматина, которые выключают ключевой ген регуляции цветения FLC. Если удалить либо 3'-факторы процессинга, либо модификаторы хроматина, ген включается.
Интересно, что этот процесс показывает сходство с регуляцией генов у дрожжей, хотя точный эквивалентный механизм у них остаётся неизвестным. Консервативность эпигенетических механизмов означает, что данная работа важна для понимания того, как гены включаются и выключаются у всех организмов.