Molekula "nevyžádaná RNA", u které se zjistilo, že hraje klíčovou roli v celulární reakci na stres

Atom, molekula, ion: felépítésük, keletkezésük, jellemzőik (Červen 2019).

Anonim

Studie z výzkumníků Massachusetts General Hospital (MGH) našla překvapivou roli v tom, co se považovalo za nefunkční "nevyžádanou" molekulu RNA: kontrola buněčné odpovědi na stres. Ve své zprávě v časopise Cell 15. prosince vědci popisují, že vysoce specifická interakce mezi dvěma prvky, o kterých bylo dříve známo, že potlačují genovou transkripci - B2 RNA a EZH2 - enzym dříve známý pouze mlčení genů - genů odezvy na stres v myších buňkách.

"EZH2 je součástí struktury s názvem Polycomb represivní komplex 2, který umlčí cílové geny, " říká Jeannie T. Lee, MD, PhD, oddělení MGH pro molekulární biologii, hlavní autor zprávy. "Ale velký paradox v oboru je, že EZH2 se nachází na místech aktivních i neaktivních genů. Poprvé jsme ukázali, že EZH2 může působit mimo komplex PRC2, aby aktivoval geny prostřednictvím jiného mechanismu - in v tomto případě štěpením molekuly B2 RNA, která pak aktivuje geny stresové odpovědi. "

Méně než 2% genomu savců ve skutečnosti kódují bílkoviny a po mnoho let se předpokládalo, že nekódující DNA je zbytečný artefakt. Zatímco některé jsou přenášeny do molekul RNA potřebných pro udržování a regulaci buněčných funkcí - jako je přenosová RNA a mikroRNA - dojem, že většina nekódujících RNA nemá žádnou funkci, přetrvává. To platí zejména pro dlouhé nekódující RNA a je to ještě více u molekul transkribovaných z "parazitních" retrotransposonů - repetitivních DNA sekvencí vložených v genomu. Nedávné studie na myších buňkách však naznačují, že RNA transkribovaná z retrotransposonu B2 se váže na stresové geny a potlačuje jejich transkripci.

Dřívější výzkum členů týmu Lee zjistil více než 9000 jaderných přepisů, které se váží na EZH2. Údaje z této studie také naznačovaly, že EZH2 interaguje s některými opakovanými RNA - včetně retrotransposonově-transkribovaných RNA -, ale v době, kdy nebylo spojení jasné. Současná studie byla navržena tak, aby zjistila, zda je toto sdružení skutečné a funkční. Jejich buněčné experimenty potvrdily, že EZH2 se váže na B2 RNA a při vystavení teplu rozštěpí nebo štěpí molekulu RNA. Toto štěpení B2 RNA, které se jinak váže na geny, které chrání před poškozením buněk tepelným šokem, a umlčuje je, umožnil transkripci těchto genů tepelného šoku.

"Naše zjištění naznačují, že B2 je klíčovým regulátorem stresové reakce a pravděpodobně má tuto roli ve všech typech buněk, " říká Lee, který je profesorem genetiky na Harvardské lékařské fakultě. "My a ostatní jsme studovali buňky B2 u myší, ale tytéž typy krátkých rozptýlených nukleárních elementů se nacházejí v lidských buňkách, kde jsou zcela odlišné. Zatímco je třeba vidět, zda mají lidské SINE podobné vlastnosti, nebyl bych překvapení, pokud ano. "

Budoucí studie zkoumají specifický mechanismus, kterým je EZH2 přitahován ke stresovým genům a jak štěpí molekulu B2 RNA. Vzhledem k tomu, že reakce na buněčný stres oba chrání před některými důležitými nemocemi a je někdy terapeuticky indukována - například blokování proliferace rakovinných buněk - zlepšení pochopení stresové reakce pravděpodobně významně přispěje k lidskému zdraví.

menu
menu