Хотя когда-то считалось, что ДНК просто транскрибируется в РНК, которая затем транслируется в белки, теперь известно, что РНК играет более сложную роль. Хотя почти вся ДНК транскрибируется в РНК, оказывается, что только 30% РНК транслируется в белки.
Остальные 70% играют такие роли, как усиление экспрессии генов, эпигенетическая регуляция и – в случае SINEUP – повышающая регуляция продукции белков целевой РНК.
Текущее исследование, опубликованное в Nucleic Acids Research, рассматривает определенный тип некодирующей РНК, известный как SINEUP.
По сути, это «генетические паразиты», включившие себя как повторяющиеся элементы в геном. Хотя понятно, что они функционируют, чтобы усилить активность информационных РНК, с которыми они связаны, механизм, лежащий в основе этой активности, оставался загадкой.
По словам Хадзуки Такахаши из Центра интегративных медицинских наук RIKEN, одного из авторов статьи, «Мы хотели выяснить механизм действия SINEUP.
Понимание того, как работают эти РНК, было бы огромным прорывом, потому что существует ряд заболеваний, вызванных неспособностью генов создавать достаточное количество определенного белка, и знание того, как функционируют SINEUP, может предоставить нам способ исправить это."
У группы действительно были подсказки из своего предыдущего исследования. Они отметили, что SINEUP влияют на действие своей целевой информационной РНК только тогда, когда они транспортируются вместе с информационной РНК из ядра клетки в цитозоль, где происходит производство белка.
Посредством серии экспериментов с участием как природных SINEUP, так и искусственных SINEUP, оснащенных флуоресцентным белком, чтобы позволить команде исследовать их движения, они обнаружили, что пара связывающих РНК белков, называемых PTBP1 и HNRNPK, взаимодействует с SINEUP, обеспечивая их транспорт. и дать им возможность воздействовать на информационную РНК.
Эти два белка весьма интересны, поскольку было обнаружено, что они работают вместе в различных биологических функциях, таких как поддержание плюрипотентности клеток. Они также очень важны с биологической точки зрения, поскольку было показано, что отключение гена HNRNPK у мышей приводит к летальному исходу эмбриона.
По словам Пьеро Карнинчи из Центра интегративных медицинских наук RIKEN, руководителя исследовательской группы: «Мы очень рады, что обнаружили роль этих связывающих белков в деятельности SINEUP. Благодаря способности SINEUP специфически модулировать трансляцию целевых мРНК по мере необходимости, они идеально подходят для будущих методов лечения людей, когда повышение уровня определенного белка может иметь терапевтический эффект.
Существуют сотни заболеваний, которые могут выиграть от лечения SINEUP, вызванных дефицитом одной функциональной копии гена: эти заболевания известны под общим термином гаплонедостаточность. Кроме того, SINEUP обладают потенциалом для увеличения производства лекарственных препаратов на основе ограниченных в настоящее время антител. Понимание механизма SINEUP и других функциональных длинных некодирующих РНК – очень важный первый шаг для будущего применения этих РНК для улучшения здоровья человека."