Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Т. Дамур
«Мир по Эйнштейну». Глава из книги


Л. Франк
«Мой неповторимый геном». Глава из книги


В. Винниченко
Почему дельфины никогда не спят?



В память о Леониде Вениаминовиче Келдыше (07.04.1931–11.11.2016)


Н. Жизан
«Квантовая случайность». Глава из книги


Интервью с С. Ландо
Сергей Ландо: «Прорывы в математике плохо предсказуемы»


В. Гаврилов
Загадка зарянки


А. Левин
Астрономия темного


В. Мацарский
Бодался Чандра с сэром Артуром


О. Макаров
Секрет разделения







Главная / Новости науки версия для печати

МикроРНК тоже подвергаются редактированию


МикроРНК блокирует трансляцию матричной РНК
МикроРНК блокирует трансляцию матричной РНК

Исследование, выполненное в американском биомедицинском исследовательском институте им. Вайстара (Wistar Institute), обнаружило неожиданное взаимодействие двух разных механизмов регуляции экспрессии генов — микроРНК и редактирования РНК.

В первом приближении механизм работы генетического аппарата клетки выглядит так. Гены, содержащиеся в молекулах ДНК, считываются, порождая молекулы РНК (матричные) — этот процесс называется транскрипцией. Затем эти РНК выходят из ядра клетки и попадают в рибосомы, где подвергаются трансляции — по ним, как по матрице, собираются из аминокислот закодированные в генах белки. Весь процесс от считывания гена до порождения соответствующего белка называется экспрессией гена.

Поскольку в каждый момент в клетке активны далеко не все гены, очевидно, что процесс экспрессии как-то регулируется. Первоначально основным механизмом регуляции считалась работа так называемых факторов транскрипции — ферментов, которые могут стимулировать или блокировать транскрипцию конкретных генов.

Позднее стало ясно, что регуляция может осуществляться и на других этапах процесса экспрессии генов. Один из таких механизмов состоит в том, что молекула РНК на пути к рибосоме может подвергнуться редактированию. Особые ферменты на ходу производят строго определенные изменения в коде. Это приводит к тому, что по одному и тому же гену могут быть построены хоть и похожие, но все-таки разные белки.

Другой, совсем недавно открытый механизм регуляции связан с так называемыми микроРНК. Эти короткие молекулы содержат код, дополнительный к определенному фрагменту матричной РНК. Благодаря этому, сблизившись с матричной РНК, микроРНК соединяется с ней и блокирует ее трансляцию, приводя к так называемому молчанию гена. Таким образом, регуляция экспрессии может производиться за счет синтеза редактирующих ферментов и микроРНК.

И вот новое исследование, проведенное в институте Вайстара, показало, что последние два способа регуляции могут вдобавок ко всему еще и взаимодействовать между собой. В работе, опубликованной в журнале Nature Structural & Molecular Biology, описан случай, когда редактированию подвергается микроРНК, которая в результате теряет способность блокировать экспрессию своего целевого гена.

МикроРНК, обозначаемая miRNA-142, вырабатывается в клетках кроветворных тканей. Она формируются из более длинной первичной цепочки РНК путем обрезания «лишних» концов. Эту функцию выполняет специальный фермент, обозначаемый Drosha. Но, как оказалось, еще до этой операции в дело могут вмешаться два фермента ADAR1 и ADAR2, которые меняют в первичной РНК всего одну букву — один нуклеотид.

Эта точечная редакция в корне меняет дальнейшую судьбу молекулы РНК. Сначала фермент Drosha отказывается вырезать микроРНК из первичной цепочки, а потом в дело вступает еще один клеточный механизм (Tudor-SN, входящий в комплекс RISC), который разрезает бесполезную молекулу на две части, причем как раз в той точке, где было выполнено редактирование. Можно сказать, что мы имеем дело с механизмом регуляции второго уровня: редактирование заготовки miRNA-142 обрекает ее на уничтожение, а значит, она уже не сможет блокировать ту РНК, против которой первоначало она была направлена.

В клетке как будто бы происходит борьба вокруг права гена реализовать (экспрессировать) себя в определенном белке. Факторы транскрипции приводят к синтезу матричной РНК. На нее набрасываются ферменты-редакторы, вырезающие из нее куски и меняющие код. (Кстати, сами эти ферменты тоже появились не благодаря работе каких-то других генов.) Тем временем силы противника в глубокой тайне готовят агента-диверсанта — микроРНК — с задачей перехватить матричную РНК и не дать ей оттранслироваться в белок. Но контрразведка не дремлет — еще более тайные ферменты высылаются на перехват микроРНК: едва заметная редакция — укол зонтиком — и агент обезврежен.

Все эти процессы протекают параллельно, и на каждом этапе в них принимает участие довольно много молекул. Так что появление того или иного регулятора не обязательно радикально меняет результаты экспрессии, оно может просто смещать их в ту или иную сторону: ведь в каких-то случаях агент может все-таки выполнить свою задачу, ускользнув от смертельного укола.

Всё это говорит о том, что механизмы регуляции работы генов намного сложнее, чем это описывается в старых популярных книжках. Кстати, что за белок синтезирует та самая матричная РНК, вокруг которой шла вся эта борьба? Кто знает, не окажется ли это очередной редактирующий фермент или фактор транскрипции, предназначенный для регуляции какого-то другого гена?..

Александр Сергеев


Комментарии (1)



Последние новости: ГенетикаАлександр Сергеев

01.12
Иммунный статус макак зависит от социального
24.11
Метаморфоз у личинок червя Hydroides elegans запускается бактериями
23.11
Численность и генетическое разнообразие китовых акул измерили по пробам воды
14.11
Ген, работающий в мышцах и костях, у обезьян стал регулировать развитие мозга
09.11
Разнообразие пищевого поведения у нематоды Caenorhabditis elegans поддерживается балансирующим отбором
03.11
Змеи потеряли ноги из-за выключения гена Sonic hedgehog
01.11
Предки современных шимпанзе и бонобо неоднократно скрещивались друг с другом
27.10
Моллюски разных видов могут заражать друг друга раком
25.10
Секвенирование генома канального сома позволило найти гены, необходимые для формирования чешуи
20.10
Европейские зубры появились еще в плейстоцене

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Индикатор», «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия