Полный атлас!
Полный атлас!

Составлен атлас микроРНК

Международный консорциум, в котором участвуют Институт общей генетики РАН и МФТИ, составил полный атлас микроРНК с промоторами и их предшественников в разных тканях. Правда, пока только человека и мыши, но и это – значительный рывок вперёд в познании механизмов воспроизводства ДНК.

МикроРНК – это малая молекула РНК длиной всего около 20 нуклеотидов, участвующая в регуляции работы генов. В разных тканях необходима активность разного набора генов, а ненужные гены «глушатся» как раз молекулами микроРНК. Подобно шапочкам, они надеваются на ненужную часть цепочки информационной РНК и блокируют воспроизводство белков.

Многие болезни вызываются отклонениями в работе микроРНК, поэтому сейчас разрабатывается терапия анти-микроРНК, например, от рака. Однако микроРНК можно использовать и в качестве лекарства для подавления синтеза «плохих» белков. Правда, чем регулируется деятельность микроРНК, известно очень мало.

Звеньями РНК служат нуклеотиды аденин (A), цитозин (C), гуанин (G), урацил (U). Они образуют связи C-G, A-U и G-U. Последовательности CCUA и GGGU смогут связываться друг с другом и называются комплементарными, а CCUA и UCCG не комплементарны. МикроРНК связывается с почти комплементарным ей участком РНК и не даёт синтезировать белок с этого участка.

Ещё лет 30 назад про микроРНК не знали. Только в 1993 году была описана первая  некодирующая РНК, то есть молекула РНК, на основе которой не воспроизводятся белки. РНК – одноцепочечная молекула, состоящая из звеньев-нуклеотидов. Она получается из ДНК – двухцепочечной молекулы, в которой зашифрована последовательность РНК. На основе ДНК получаются все РНК: и кодирующие (информационные РНК), и некодирующие – перевод из ДНК в РНК называется транскрипцией.

Информационная РНК работает «рецептом», по которому производятся белки, а некодирующие РНК участвуют в «приготовлении» белка. Все РНК, чтобы выполнять свои функции, должны пройти несколько стадий созревания. Так, специальные белки вырезают из молекулы РНК длиной около 80-ти нуклеотидов маленький кусочек, и получается микроРНК. Говорят, что микроРНК вырезается из предшественника микроРНК, или пре-микроРНК.  

Транскрипция начинается, когда специальные белки (транскрипционные факторы) садятся на стартовую площадку – участок ДНК рядом с геном - которая называется промотором. Промотор ассиметричен и указывает, какая из двух цепочек ДНК будет служить матрицей для синтеза РНК.

У предшественников микроРНК тоже есть промоторы, однако многие из них точно не определены. По этой причине сложно изучать регуляцию микроРНК, хотя большинство микроРНК и их предшественники уже известны. МикроРНК свойственны определённым тканям. Иначе говоря, в одних тканях экспрессируются (переводятся из ДНК в РНК) предшественники одних микроРНК, в других тканях – других. Благодаря этому клетки в разных тканях обладают разными свойствами - потому что блокируются разные наборы генов.

Работа проводилась в рамках большого исследовательского проекта FANTOM5 (Functional annotation of the mammalian genome – «Функциональная характеристика генома млекопитающих»), который собирает и анализирует данные о функциональных элементах в геноме мыши и человека.

Была разработана технология (CAGE, Cap Analysis of Gene Expression), с помощью которой можно находить промоторы в геноме. Сопоставлены данные о промоторах с данными о коротких РНК, и для каждой микроРНК определены предшественник и его промотор. Многие микроРНК были описаны ранее, а некоторые новые микроРНК были найдены с помощью специального алгоритма. Кроме этих данных, атлас содержит карту экспрессии предшественников всех микроРНК в более чем ста видах тканей человека. По этой карте можно посмотреть, в каких тканях какие микроРНК играют свою регулирующую роль.


Один из соавторов работы, профессор кафедры биоинформатики МФТИ Всеволод Макеев пояснил: «Когда вы знаете, где находится промотор, вы можете, во-первых, пытаться понять, в какие регуляторные каскады включена эта микроРНК. А во-вторых, если у человека есть мутации на участке, где находится промотор, у него могут случиться нарушения регуляции, и вы будете об этом знать, а в будущем даже исправлять эти нарушения».

Результаты работы выложены в открытый доступ, научная работа опубликована в журнале Nature Biotechnology.

Марс и Венера сблизились на рассвете Далее в рубрике Марс и Венера сблизились на рассветеНа рассвете 5 и 6 октября на небосводе можно наблюдать уникальное сближение двух планет - Марса и Венеры Читайте в рубрике «Инновации» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Анализ событий России и мира
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте статьи экспертов
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»