Длинные некодирующие РНК при активации генов работают как передающие «провода»

Исследователи из Вистаровского института (США) раскрыли принцип действия длинных некодирующих РНК. Этим названием обозначают целый класс РНК, которые не несут информации о белках, но тем не менее чрезвычайно важны для функционирования клетки. Вообще говоря, некодирующими являются и рибосомные РНК, и транспортные, но функции этих классов давно и хорошо известны. В данном же случае речь идёт о довольно длинных РНК, не рибосомных и не транспортных, кои при этом как-то влияют на активность генов.

Молекула РНК под трансмиссионным электронным микроскопом (фото Dr. Gopal Murti).

Длинные некодирующие РНК нужны для включения транскрипции, поэтому их называют «энхансероподобными» РНК, по аналогии с энхансерами — специальными участками в ДНК, которые стимулируют синтез РНК на генах, порой довольно удалённых от самих энхансеров. Было также известно, что длинные некодирующие РНК «дружат» с некоторыми белками, участвующими в транскрипции. Исследователи решили выяснить, что будет, если удалить некоторые из этих белков. В итоге, как пишут авторы работы на страницах Nature, им удалось выйти на белковый комплекс под названием Mediator. Длинные некодирующие РНК связываются с этим комплексом в нескольких местах, и вместе они уже могут активировать другие гены.

Некодирующие РНК с помощью Mediator’а влияют на активность ферментов, взаимодействующих с гистонами. Получается такая цепочка: РНК связывается с Mediator’ом, после чего они вместе помогают раскрыть гистоновую упаковку на ДНК — и ДНК становится доступной для белков аппарата транскрипции. Любопытно, что сам Mediator может садиться на те самые удалённые энхансерные последовательности в ДНК, которые порой располагаются на расстоянии в 100 тысяч нуклеотидов от активируемого гена. То есть, по словам учёных, длинные некодирущие РНК образуют что-то вроде мостика, или петли, между энхансером и нужным геном, они как бы передают «энхансерную волю» на этот ген. Точнее, не на ген, а на белки-гистоны, которые скрывают его от аппарата транскрипции.

Гены, которые контролируют длинные некодирующие РНК, работают во время эмбрионального развития — а значит, их правильная регуляция необычайно важна. Известно, что мутации в одном из белков Mediator-комплекса ведут к сложному и тяжёлому заболеванию, называемому синдромом Опица — Каведжиа; достаточно посмотреть на список его симптомов, чтобы понять, какую важную роль играет у нас регуляция некодирующими РНК. Возможно, зная механизм работы этих РНК, можно будет научиться предотвращать или хотя бы смягчать такие болезни.

Подготовлено по материалам Phys.Org.