U1 snRNP — страж целостности транскриптома

Исследователи из Медицинской школы Пенсильванского университета обнаружили новую, неожиданную функцию ключевого компонента аппарата сплайсинга — малой ядерной рибонуклеопротеиновой частицы U1 (U1 snRNP).

Новая роль знакомого компонента

• Известная функция: U1, как часть комплекса snRNP, распознаёт сайты сплайсинга, удаляет интроны и соединяет экзоны, формируя зрелую матричную РНК (mRNA).
• Открытая функция: U1 также выступает в роли «стража», защищая растущие транскрипты РНК от преждевременного завершения.

Эксперимент и ключевое открытие

Исследовательская группа под руководством Гидеона Дрейфуса, PhD, изучала последствия дефицита U1 в клетках (ранее они изучали дефицит белка SMN при спинальной мышечной атрофии).

• Ожидание: Увеличение количества несплайсированных РНК-транскриптов.
• Реальность: У большинства генов транскрипция прерывалась досрочно, вскоре после старта. Образовавшиеся укороченные РНК имели характерный признак — «хвост» из адениновых нуклеотидов.
• Вывод: Отсутствие U1 приводит к преждевременной активации механизма «клеavage-and-polyadenylation», который в норме работает только в конце гена.

Предлагаемая модель

U1 связывается по всей длине nascent RNA-транскрипта, подавляя сопровождающий РНК-полимеразу комплекс cleavage/polyadenylation. Это защищает многочисленные потенциальные сигналы полиаденилирования, встречающиеся по пути синтеза.

«Транскрипты находятся под постоянной угрозой со стороны machinery cleavage/polyadenylation», — объясняет Гидеон Дрейфус. — «U1 snRNP подавляет эту угрозу».

Значение открытия

• U1 необходим для целостности транскриптома — полного набора молекул РНК в клетке.
• Это объясняет, почему U1 в клетках присутствует в большем количестве по сравнению с другими snRNP — избыток нужен для выполнения этой новой защитной функции.

Исследование опубликовано в журнале Nature.