Кристаллическая структура раскрывает детали нестандартной транскрипции РНК

Высокоразрешительная кристаллическая структура выявила новый путь для РНК во время нетрадиционной формы транскрипции — процесса, в ходе которого РНК синтезируется на матрице ДНК. Захваченная во время акта реитеративной транскрипции (формы транскрипции, при которой один нуклеотид ДНК кодирует несколько соответствующих нуклеотидов в РНК, например, один G в ДНК приводит к нескольким G в РНК), новая кристаллическая структура показывает, как РНК покидает фермент полимеразы через альтернативный канал, что делает возможным этот необычный режим транскрипции.

Статья с результатами исследования команды учёных из Университета штата Пенсильвания и Университета Алабамы в Бирмингеме опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Реитеративная транскрипция была открыта выпускником Пенсильванского университета и нобелевским лауреатом по химии Полом Бергом в начале 1960-х. Она происходит, когда цепь РНК проскальзывает относительно цепи ДНК внутри фермента полимеразы. Несмотря на то, что это может выглядеть как ошибка, этот процесс играет ключевую роль в контроле экспрессии генов. Однако его механизм долгое время оставался «чёрным ящиком».

«Наша работа расширяет понимание гибкости молекулярных механизмов, вовлечённых в транскрипцию РНК», — сказал Вадим Молодцов, соавтор исследования. — Захватив кристаллическую структуру РНК-полимеразы во время реитеративной транскрипции, мы смогли идентифицировать новый путь, используемый РНК для выхода из фермента. Вместо того чтобы выходить через дверь, она проскальзывает через окно».

Профессор Кацухико С. Мураками, другой автор работы, отметил, что, вопреки классическим представлениям, в их системе кристаллизованная РНК-полимераза оставалась активной, что позволило наблюдать структуры в процессе синтеза РНК.