Учёные выяснили, как некодирующая РНК регулирует метаболизм глюкозы и липидов
Исследователи Сколтеха под руководством Ольги Сергеевой изучили функции длинной некодирующей РНК (lncRNA), которая считывается с генома, но не несёт информацию о структуре белка. В экспериментах на животных и клеточных линиях учёные показали, что длинная некодирующая РНК LL35 регулирует метаболизм глюкозы и липидов. Кроме того, её подавление угнетает способность клеток печени к нормальной миграции и делению. Эти результаты делают данную lncRNA потенциальной мишенью для диагностики и терапии.
Учёные из Центра клеточной и молекулярной биологии Сколтеха исследовали функции lncRNA. Их интересовала человеческая lncRNA DEANR1/linc00261, ассоциированная с различными типами рака. Поскольку функциональную роль этой lncRNA в организме полностью не понять, исследователи обратились к модельным организмам — мышам.
В исследовании изучался потенциальный функциональный аналог человеческой lncRNA DEANR1/linc00261 в геноме мыши — Falcor/LL35. Эксперименты показали, что в клетках мыши LL35 ведёт себя схожим образом, но на уровне организма она преимущественно присутствует в печени и лёгких. При раке печени или её регенерации уровень экспрессии РНК LL35 снижается.
«Обычно при патологических процессах — например, воспалении или раке — уровень многих биомаркеров повышается. Но интересующая нас lncRNA, LL35, при патологии снижается, и это подчёркивает, что она важна в нормальном состоянии. Потенциально этот результат можно использовать в панелях биомаркеров для характеристики болезни или её стадии», — поясняет Ольга Сергеева.
Для изучения функций LL35 в норме учёные вводили мышам и клеточной культуре антисмысловые олигонуклеотиды — небольшие последовательности РНК, комплементарные LL35. Это снижало уровень интересующей lncRNA. Сравнивая уровень экспрессии генов, белков и метаболитов до и после введения антисмысловой РНК, учёные выяснили, в каких молекулярных процессах участвует LL35.
Помимо известных функций DEANR1/linc00261, учёные обнаружили, что LL35 вовлечена в ключевые физиологические процессы: гликолиз (процесс окисления глюкозы) и синтез липидов. На сегодня лишь очень небольшое количество lncRNA показало связь с липидами.
На следующем этапе исследователи планируют проверить, характерны ли обнаруженные функции и для человеческой lncRNA DEANR1/linc00261. Учёные надеются, что введение антисмысловых олигонуклеотидов к этой lncRNA можно будет использовать для лечения диабета, ожирения, неалкогольной жировой болезни печени и других заболеваний.