Ядерные спеклы — ключевые центры регуляции экспрессии генов
Учёные из Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружили, что ядерные спеклы — мембраннезависимые органеллы внутри ядра — служат центральными хабами для процессинга 3′-конца пре-мРНК. Это открытие углубляет понимание того, как пространственная организация внутри клеток влияет на экспрессию генов, и может открыть новые пути для лечения заболеваний, связанных с дефектами процессинга РНК.
Опубликованное в Molecular Cell исследование показывает, что RBBP6 — критический фактор процессинга 3′-конца пре-мРНК — локализуется в ядерных спеклах через свой внутренне неупорядоченный домен.
Эта локализация необходима для эффективного процессинга 3′-конца пре-мРНК в клетках человека. Исследователи обнаружили, что более 50% генов проходят процессинг 3′-конца в ядерных спеклах. Эти результаты подчёркивают интегративную роль спеклов в координации транскрипции, сплайсинга и формирования 3′-конца.
«Процессинг 3′-конца пре-мРНК — критический этап в биогенезе мРНК, и его нарушение связано с различными заболеваниями, включая рак, — сказал автор-корреспондент Йонгшенг Ши, доктор философии, профессор микробиологии и молекулярной генетики в UC Irvine. — Наша работа впервые определяет, где в клетке происходит процессинг 3′-конца пре-мРНК. Понимая эту пространственную организацию, мы можем лучше расшифровать, как нарушения в этих процессах способствуют развитию болезни».
В течение многих лет в научном сообществе существовали гипотезы о функции ядерных спеклов, особенно в контексте других этапов процессинга мРНК, таких как сплайсинг. Однако прямое тестирование этих функций было затруднено из-за сложности молекулярных машин процессинга РНК.
Новое исследование под руководством первого автора Йосеопа Юна, доктора философии, преодолело эту проблему, установив, что RBBP6 локализуется в спеклах, и разделив его функциональный домен от домена, ответственного за локализацию. Сделав это различие и используя передовую визуализацию, секвенирование и биохимические методы, исследователи смогли напрямую проверить, важна ли локализация RBBP6 в спеклах для процессинга 3′-конца пре-мРНК.
«Помимо своей критической роли в процессинге мРНК внутри спеклов, RBBP6 также связывается со многими известными белками-супрессорами опухолей, такими как p53, через свой длинный внутренне неупорядоченный домен, — сказал Ши. — Известно, что эти белки рекрутируют свои гены-мишени в спеклы для усиления экспрессии генов, но лежащие в основе механизмы остаются неизвестными. Наша будущая работа будет изучать эти взаимодействия и их значение в регуляции генов и раке».