Ученые описали скрытый механизм отключения генов в клетках
Исследователи впервые подробно показали, как белок Argonaute2 собирает комплекс, который помогает клетке подавлять работу нужных генов. Работа может помочь в создании лекарств на основе малых РНК.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 27 мая. /Новости науки/. Ученые описали пошаговый механизм РНК-интерференции — процесса, с помощью которого клетки регулируют активность генов. Исследование опубликовано в журнале Molecular Cell.
РНК-интерференция помогает клетке снижать или блокировать производство белков. Для этого малые молекулы РНК должны попасть в белки семейства Argonaute. Сами по себе они не могут выполнить эту задачу. После загрузки РНК белок формирует зрелый комплекс RISC — молекулярную систему, которая находит нужную матричную РНК и подавляет работу гена.
В новой работе ученые использовали белок Argonaute2 человека как модель. Они провели биохимические опыты и применили криоэлектронную микроскопию. Этот метод позволяет получать изображения молекулярных структур при очень низких температурах.
Исследователи показали, что Argonaute2 проходит четыре основные стадии. Сначала белок загружает двуцепочечную малую РНК. Затем он выбирает одну из двух цепей как «направляющую». После этого белок расплетает двойную РНК и удаляет вторую, «пассажирскую» цепь, которая больше не нужна.
Неожиданным стало то, что целевая матричная РНК сама помогает завершить сборку комплекса. Обычно ее рассматривали только как мишень для подавления. Но авторы показали, что она может помогать удалить «пассажирскую» цепь и довести RISC до зрелого состояния. Этот этап ученые назвали TAPE — target-assisted passenger ejection, то есть удаление пассажирской цепи при помощи мишени.
Это выглядит сложным, но логичным. Если клетка нацелена на определенные матричные РНК, то эти же молекулы могут помогать формировать комплекс, который будет их подавлять.
Авторы исследования считают, что результаты важны для разработки терапевтических малых РНК. Такие молекулы можно использовать, чтобы отключать гены, связанные с болезнями. Речь идет о siRNA и cityRNA — малых РНК, которые могут запускать направленное подавление генов.
РНК-интерференция помогает клетке снижать или блокировать производство белков. Для этого малые молекулы РНК должны попасть в белки семейства Argonaute. Сами по себе они не могут выполнить эту задачу. После загрузки РНК белок формирует зрелый комплекс RISC — молекулярную систему, которая находит нужную матричную РНК и подавляет работу гена.
В новой работе ученые использовали белок Argonaute2 человека как модель. Они провели биохимические опыты и применили криоэлектронную микроскопию. Этот метод позволяет получать изображения молекулярных структур при очень низких температурах.
Исследователи показали, что Argonaute2 проходит четыре основные стадии. Сначала белок загружает двуцепочечную малую РНК. Затем он выбирает одну из двух цепей как «направляющую». После этого белок расплетает двойную РНК и удаляет вторую, «пассажирскую» цепь, которая больше не нужна.
Неожиданным стало то, что целевая матричная РНК сама помогает завершить сборку комплекса. Обычно ее рассматривали только как мишень для подавления. Но авторы показали, что она может помогать удалить «пассажирскую» цепь и довести RISC до зрелого состояния. Этот этап ученые назвали TAPE — target-assisted passenger ejection, то есть удаление пассажирской цепи при помощи мишени.
Это выглядит сложным, но логичным. Если клетка нацелена на определенные матричные РНК, то эти же молекулы могут помогать формировать комплекс, который будет их подавлять.
Авторы исследования считают, что результаты важны для разработки терапевтических малых РНК. Такие молекулы можно использовать, чтобы отключать гены, связанные с болезнями. Речь идет о siRNA и cityRNA — малых РНК, которые могут запускать направленное подавление генов.
