С того времени ученые нашли доказательства, каковые, продолжительно не кодируя РНК либо lncRNA, играют роли во многих клеточных процессах, включая руководящую судьбу клетки на протяжении эмбрионального развития. Но это было неизвестно совершенно верно, как lncRNA оказывает это влияние.
Вдохновленный исторической работой, показывающей, что структура играет роль в функции вторых классов РНК, таких как РНК передачи, биологи MIT сейчас расшифровали структуру одного типа lncRNA и применяли те данные, дабы узнать, как это взаимодействует с клеточным белком, дабы руководить развитием клеток сердечной мускулы. Это – одно из первых изучений, каковые свяжут структуру lncRNAs к их функции.
«Появляющиеся точки данных к фундаментальным ролям для многих из этих молекул в болезни и развитии, так, мы полагаем, что определение структуры lncRNAs крайне важно для понимания, как они функционируют», говорит Лори Бойер, Адъюнкт-доктор наук опытного развития Ирвина и Хелен Сизер Биологической Разработки и Биологии в MIT и ведущем авторе изучения, которое появляется в издании Molecular Cell 8 сентября.Получение дополнительной информации, как lncRNAs руководят клеточной дифференцировкой, имело возможность предложить новый подход к разрабатыванию лекарств для больных, сердца которых были повреждены сердечно-сосудистым заболеванием, старением либо раком.Ведущий создатель газеты – MIT postdoc Чжихун Сюэ.
Другие авторы MIT – Товарищ студента и Сарнофф Аруне Гулати Борьяны Дойла. Скотт Хеннелли, Ирина Новикова и Кэрисса Сэнбонмэтсу из Национальной лаборатории Лос-Аламоса – кроме этого авторы статьи.Изучение сердца
Лаборатория Бойера ранее выяснила мышь lncRNA известный как Храброе сердце, которое отыскано в более больших уровнях в сердце по сравнению с другими тканями. В 2013 Boyer продемонстрировал, что эта молекула РНК нужна для обычного развития клеток сердечной мускулы.В новом изучении исследователи решили заняться расследованиями, какие конкретно области молекулы РНК с 600 нуклеотидами очень важны для ее функции. «Мы знали, что Храброе сердце было крайне важно для развития клетки сердечной мускулы, но мы не знали подробный молекулярный механизм того, как данный lncRNA функционировал, так, мы выдвинули догадку, что определение его структуры имело возможность продемонстрировать новые подсказки», говорит Сюэ.Дабы выяснить структуру Храброго сердца, исследователи применяли технику, названную химическим изучением, в котором они разглядывали молекулу РНК с химическим реактивом, что изменяет выставленные нуклеотиды РНК.
Разбирая, что нуклеотиды связывают с этим реактивом, исследователи смогут выяснить одноцепочечные регионы, двухцепочечный helices, петли и другие структуры.Данный анализ продемонстрировал, что у Храброго сердца имеется пара хороших структурных регионов либо мотивы. Исследователи тогда удостоверились в надежности, какой из этих мотивов был самым серьёзным для функции молекулы. К их удивлению они нашли, что удаление 11 нуклеотидов, создание петли, которая воображает всего 2 процента всей молекулы, остановили обычное сердечное развитие клетки.
Исследователи тогда искали белки, что петля Храброго сердца имела возможность бы взаимодействовать с руководить сердечным развитием клетки. В экране примерно 10 000 белков они поняли, что белок транскрипционного фактора, названный клеточным связывающим белком нуклеиновой кислоты (CNBP), связывает очень сильно с этим регионом. Прошлые изучения продемонстрировали, что мутации в CNBP смогут привести к порокам сердца у людей и мышей.
Предстоящие изучения продемонстрировали, что CNBP действует как потенциальный контрольно-пропускной пункт для сердечного развития, и что Храброе сердце производит данный ген-репрессор, разрешая клеткам стать сердечной мышцей.Строительство отпечатка пальцаУченые еще не выяснили людскую копию мыши Храброе сердце lncRNA, частично по причине того, что мышь и человек lncRNA последовательности не хорошо сохранены, кроме того при том, что кодирующие белок гены двух разновидностей в большинстве случаев весьма похожи.
Но сейчас, в то время, когда исследователи знают структуру мыши Храброе сердце lncRNA, они собираются проанализировать человеческие lncRNA молекулы, дабы выяснить подобные структуры, каковые внесли предложение бы, дабы у них были подобные функции.«Мы берем данный мотив, и мы используем его, дабы выстроить отпечаток пальца, так, мы можем возможно отыскать мотивы, каковые напоминают это lncRNA через разновидности», говорит Бойер. «Мы кроме этого сохраняем надежду увеличить эту работу, дабы выяснить методы действия каталога мотивов так, дабы мы имели возможность лучше угадать lncRNAs с серьёзными функциями».
Исследователи кроме этого собираются применить то, что они определили о lncRNA к технической новой терапии. «Мы всецело ожидаем, что распутывание lncRNA отношения структуры к функции откроет захватывающие новые лечебные способы в скором времени», говорит Бойер.