«Обнаруженные изменения оказались очень схожи между всеми изучаемыми видами и наблюдались в первую очередь в генах, которые включаются преимущественно на поздних стадиях развития и работают в нескольких тканях одновременно. Это позволяет предположить, что альтернативный сплайсинг нужен в первую очередь для создания форм белков, работающих в различных тканях», – говорится в сообщении.
В генах человека и всех других многоклеточных живых существ могут быть «инструкции» по синтезу не одной, а сразу нескольких белковых молекул. Это возможно благодаря тому, что ядро клетки может особым образом менять структуру молекулы РНК, которая представляет собой копию того или иного гена, вырезая из нее различные «ненужные» части.
Этот процесс ученые называют «альтернативным сплайсингом». Он радикально меняет то, как и где будет работать молекула белка, которую кодирует один и тот же участок ДНК. Подобное перепрофилирование работы генов играет критическую роль в жизнедеятельности многих тканей тела, в том числе и мозга, и нарушения в его работе приводят к самым тяжелым последствиям для индивида.
Российские и немецкие молекулярные биологи под руководством профессора Гейдельбергского университета (Германия) изучили, как альтернативный сплайсинг влияет на формирование и развитие различных органов и тканей тела человека и пяти других видов млекопитающих, а также куриц.
Собрав образцы клеток из семи органов, в том числе мозга, почек, сердца, печени и яичников, ученые извлекли из них молекулы матричной РНК, которые представляют собой готовые копии генов. Кессманн и его коллеги расшифровали их структуру и сопоставили её с тем, как устроен связанный с ними ген. Это позволило ученым выяснить, как работает альтернативный сплайсинг в этих тканях тела на разных этапах их развития.
Оказалось, что этот процесс играл важную роль в формировании некоторых органов у всех изученных животных, тогда как другие ткани тела были относительно слабо затронуты подобными изменениями. В частности, альтернативный сплайсинг был критически важен для корректного формирования тканей мозга, сердца и семенников, тогда как он почти не влиял на развитие печени, почек и яичников.
При этом ученые обнаружили, что работа многих генов в клетках зародышей всех видов животных и эмбрионов человека менялась схожим образом, что было особенно характерно для последних стадий их развития. Это позволяет использовать модельных животных для изучения того, как нарушения альтернативного сплайсинга могут быть связаны с развитием различных болезней.
Источник: nauka.tass.ru
