Исследователи из Вистаровского института (США) раскрыли принцип действия длинных некодирующих РНК. Этим названием обозначают целый класс РНК, которые не несут информации о белках, но тем не менее чрезвычайно важны для функционирования клетки. Вообще говоря, некодирующими являются и рибосомные РНК, и транспортные, но функции этих классов давно и хорошо известны. В данном же случае речь идёт о довольно длинных РНК, не рибосомных и не транспортных, кои при этом как-то влияют на активность генов.
Молекула РНК под трансмиссионным электронным микроскопом (фото Dr. Gopal Murti).
Длинные некодирующие РНК нужны для включения транскрипции, поэтому их называют «энхансероподобными» РНК, по аналогии с энхансерами — специальными участками в ДНК, которые стимулируют синтез РНК на генах, порой довольно удалённых от самих энхансеров. Было также известно, что длинные некодирующие РНК «дружат» с некоторыми белками, участвующими в транскрипции. Исследователи решили выяснить, что будет, если удалить некоторые из этих белков. В итоге, как пишут авторы работы на страницах Nature, им удалось выйти на белковый комплекс под названием Mediator. Длинные некодирующие РНК связываются с этим комплексом в нескольких местах, и вместе они уже могут активировать другие гены.
Некодирующие РНК с помощью Mediator’а влияют на активность ферментов, взаимодействующих с гистонами. Получается такая цепочка: РНК связывается с Mediator’ом, после чего они вместе помогают раскрыть гистоновую упаковку на ДНК — и ДНК становится доступной для белков аппарата транскрипции. Любопытно, что сам Mediator может садиться на те самые удалённые энхансерные последовательности в ДНК, которые порой располагаются на расстоянии в 100 тысяч нуклеотидов от активируемого гена. То есть, по словам учёных, длинные некодирущие РНК образуют что-то вроде мостика, или петли, между энхансером и нужным геном, они как бы передают «энхансерную волю» на этот ген. Точнее, не на ген, а на белки-гистоны, которые скрывают его от аппарата транскрипции.
Гены, которые контролируют длинные некодирующие РНК, работают во время эмбрионального развития — а значит, их правильная регуляция необычайно важна. Известно, что мутации в одном из белков Mediator-комплекса ведут к сложному и тяжёлому заболеванию, называемому синдромом Опица — Каведжиа; достаточно посмотреть на список его симптомов, чтобы понять, какую важную роль играет у нас регуляция некодирующими РНК. Возможно, зная механизм работы этих РНК, можно будет научиться предотвращать или хотя бы смягчать такие болезни.