Ведущая молекулярно-биологическая лаборатория мира произнесла слету о 2-ух открытиях, сделанных биологами при исследовании так называемых малых, или некодирующих, РНК. Эти молекулы не несут инфы о структуре белка, но связаны с важнейшии процессами в жизни как клетки, так и всего организма. Как показали ученые из Колд-Спринг-Харбор (США), при помощи малых РНК может передаваться наследственная
Ведущая молекулярно-биологическая лаборатория мира произнесла слету о 2-ух открытиях, сделанных биологами при исследовании так называемых малых, или некодирующих, РНК. Эти молекулы не несут инфы о структуре белка, но связаны с важнейшии процессами в жизни как клетки, так и всего организма. Как показали ученые из Колд-Спринг-Харбор (США), при помощи малых РНК может передаваться наследственная информация, а в метастазирующих раковых опухолях был открыт новый класс похожих молекул.
Для того чтобы разъяснить суть этих открытий, необходимо обратиться к одному из принципиальных процессов в жизни клетки - синтезу белка. Долгое время числилось что ДНК поначалу является носителем инфы о структуре белка. На ее матрице синтезируется РНК (схожая по своей структуре с ДНК молекула, но не с двойной, а с одинарной спиралью и несколько другим хим составом), котораяя переносится из ядра на особенные комплексы синтеза белка - рибосомы. Там из отдельных аминокислот собирается длинная молекула белка. Таким образом, цепочка "ДНК-РНК-белок" стала центральным постулатом молекулярной биологии.
Но после открытия механизма синтеза белка в 1970-х годах достаточно быстро было доказано, что далеко не все гены кодируют последовательности аминокислот в белках. В их синтезируется также РНК, которая не переносит информацию о будущих белковых молекулах к рибосомам. Генов, конечный продукт которых - РНК, даже больше, чем генов, кодирующих белки.
В работе, проведенной на мухах-дрозофилах, выяснилось, что одна из похожих молекул может передаваться по наследству совместно с молекулами ДНК и отвечать за способность к размножению. Малая цепочка Piwi-РНК отключала внутриклеточный механизм, приводящий к развитию мутаций в половых клетках. Биологи сравнили Piwi-РНК с антителами в иммунной системе, наследуемая молекула стала собственного рода антителом по отношению к несущим неблагоприятный признак своим генам. Роль подобного явления в эволюционном процессе еще предстоит показать в следующих исследованиях.
РНК, которая сама по себе не несет инфы о последовательности аминокислот, может делать самые различные функции. Транспортная РНК, переносящая аминокислоты к синтезирующемуся белку, была предсказана еще Фрэнсисом Кликом (одним из основателей молекулярной биологии), в 1960-е годы была открыта РНК в составе рибосом - уже в центральном постулате была предусмотрена некодирующая РНК.
Но в 1967 году было сделано еще одно предположение, подтвердившиеся на рубеже 1980-х годов (Сидней Альтман и Томас Кеч получат за это открытие Нобелевскую премию в 1989 году): потому что РНК, как и белок, принимает достаточно сложные формы, она также может являться катализатором хим реакций. А если РНК может ускорять протекание хим реакций, то и спектр ее возможностей существенно расширяется. РНК, например, получает возможность связываться с различными белками, подавляя или, напротив, усиливая уже их ферментативную активность. Что, в свою очередь, способно влиять на считывание инфы с других генов, регулируя тем работу слету нескольких различных белков.
Биологи, изучавшие в Колд-Спринг-Харбор метастазирующие опухоли, исследовали процесс формирования непосредственно некодирующей РНК. Молекула после собственного синтеза на матрице ДНК разрезается на две части и одна из их позже переносится из клеточного ядра в цитоплазму. Как считают исследователи, этот кусочек РНК позже связывается с белками, в норме взаимодействующими с транспортной РНК и участвующими в синтезе других белков. Если открытая учеными малая РНК встает на место "законной" транспортной, то это может приводить к изменению синтеза опять не 1-го белка, а многих разных белков слету.
Способность одной молекулы не только массово поменять характер экспрессии генов, ну и передаваться независимо от ДНК по наследству (кстати, указания на это были и ранее), означает что такая молекула может играть (и, как показывают обсуждаемые работы, играет) более важную роль, чем сама ДНК. В практическом отношении это дает очень богатые возможности для управления внутриклеточными процессами с высокой точностью и на базисном уровне работы клеточного генома. Пока синтез искусственной РНК очень дорог для массового производства препаратов, но 1-ые опыты в этом направлении уже начаты. Малые кусочки РНК в культуре клеток уже подавляли работу генов, вызывающих серповидно-клеточную анемию, и теоретически этот метод может работать и для других заболеваний. А зания о роли малых РНК в наследовании признаков и развитии рака посодействуют быстрее прийти от первых модельных тестов к прикладным мед исследованиям.
Источник : www.lenta.ru
Алексей Тимошенко
Похожие статьи:
