Исследование позволило разрешить давний спор ученых о «молчании» генов

Исследование позволило разрешить давний спор ученых о «молчании» генов

Давние споры о том, как белок PRC2, подавляющий гены, определяет свои мишени, были разрешены исследователями Общеклинической больницы штата Массачусетс (MGH).
 74 •
  0
10.01.2021
shutterstock.com

PRC2 помогает регулировать активность генов, то есть «включать» или «выключать» их, он участвует в подавлении генов на протяжении всей жизни. Этот комплекс может подавлять рост злокачественных новообразований, «включая» или «выключая» гены, что привлекает внимание фармацевтических компаний, разрабатывающих противоопухолевые препараты.

Но в течение многих лет ученые искали ответ на вопрос: как белок связывается с определенными генами? Главный прорыв произошел в 2008 году, когда группа ученых во главе с Джинни Ли (Jeannie Lee), MD, PhD, исследователем отделения молекулярной биологии Общеклинической больницы штата Массачусетс (MGH), предположила, что подбор мишени для PRC2 осуществляется с помощью РНК. РНК (рибонуклеиновая кислота) – это клеточная молекула, схожая с ДНК. РНК обычно передает информацию, необходимую для синтеза белка, с молекулы ДНК, но в этом случае РНК выполнят другую функцию. Ли и её коллеги продемонстрировали, что РНК действует как «свободный агент», который связывается с PRC2 и нацеливает его на определенный ген, чтобы заставить его «молчать».

Когда Ли и ее коллеги сообщили об этом открытии, были опубликованы десятки других статей, подтверждающих теорию о том, что именно РНК нацеливает PRC2 на подавление определенного гена. Однако исследования, проведенные в нескольких известных лабораториях, поставили эту теорию под сомнение, что привело к продолжению споров о связи между PRC2 и РНК. Открытие оспаривается по двум причинам. Во-первых, PRC2 неспецифичен и может связываться с любой РНК, таким образом, РНК не может быть определяющим фактором в нацеливании PRC2 на подавление гена (некоторые ученые отметили, что белок является «неизбирательным»).

Во-вторых, взаимодействие между PRC2 и РНК часто происходит в активных генах, что указывает на то, что эта взаимосвязь не играет роли в подавлении определенных генов.

В новом исследовании разъясняются оба критических замечания. В первом случае, объясняет Ли, подумайте о PRC2 как о письме, которое должно быть доставлено почтальоном по неизвестному адресу. Как почтальон поймет, куда его доставить? То есть каков «адрес» гена, который необходимо заставить «молчать»? «Адрес записан в РНК, ведь РНК – это точная копия ДНК, в которой закодированы наши гены», – говорит Ли. Ли и ее коллеги определили уникальные последовательности в РНК («мотивы»), которые способны распознавать PRC2. РНК направляет PRC2 по «адресу» к определенному гену. Это свойство было исследовано в прошлой работе, но сегодня ученым удалось пролить свет на то, как благодаря «мотивам» в РНК происходит специфическое взаимодействие между PRC2 и РНК с дальнейшим определением мишени для воздействия.

Ли использует другую аналогию, чтобы объяснить, почему PRC2 и РНК часто взаимодействуют в активных генах. В прошлом лампочки можно было только включать или выключать, но изобретение диммера позволило делать излучаемый свет мягким или ярким. Так же и гены не всегда полностью «включены» или «выключены», а PRC2 действует как диммер. «Мы говорим, что гены «включены», но «излучают тусклый свет». Если убрать взаимодействие PRC2 – РНК, действие генов проявится ярче», – говорит Ли.

По словам Ли, эта новая унифицированная модель примиряет прошлые споры о том, как PCR2 взаимодействует с РНК, продвигает фундаментальную науку вперед и дает бесценные идеи для разработчиков новых терапевтических средств.

Источник: sciencedaily.com


Авторы:
Комментарии для сайта Cackle

Актуальное

Главное


Партнеры

Все партнеры