поиск по 1118412 познавательным статьям и фото

Клетка сообщает потомству, какими генами лучше не пользоваться

Открыт вариант механизма РНК-интерференции, с помощью которого клетка запоминает гены, которые лучше не включать, и передаёт это знание дочерним клеткам. Laguna Design)." > Компонент бактериальной системы РНК-интерференции: белок-аргонавт и соединённая с ним малая интерферирующая РНК (фото Laguna Design).

Исследователи из Массачусетского университета (США) обнаружили, что клетка запоминает, какие гены использовались предыдущими поколениями. Такая память позволяет вовремя обнаружить чужеродную РНК (например, от вируса, встроившегося в геном) и запретить синтез белка на ней.

Поводом к открытию стали эксперименты по введению гена зелёного флуоресцентного белка (GFP) в геном нематод Caenorhabditis elegans. Учёные заметили, что у одних червей белок синтезировался, у других же, наоборот, этот ген молчал из поколения в поколение. В итоге исследователи пришли к выводу, что здесь задействованы механизмы РНК-интерференции.

РНК-интерференция нужна клетке, чтобы регулировать активность собственных генов и чтобы вовремя распознавать вирусный геном. Клетка располагает арсеналом небольших молекул РНК, которые, в случае с вирусами, нацелены на обнаружение некоторых особенностей вирусной РНК. Но на этот раз учёные обнаружили нечто новое: оказалось, что с помощью аппарата РНК-интерференции клетка может запоминать сомнительные последовательности и передавать информацию об этом дочерней клетке. Феномен назвали РНК-индуцированным эпигенетическим сайленсингом, или РНКэ, поскольку сведения о неправильных генах передаются не через ДНК, а с помощью эпигенетических механизмов.

В клетке есть специальные белки-аргонавты, которые связывают специальную, только для них предназначенную короткую РНК. С помощью этой РНК белок-аргонавт сканирует матричные РНК, выходящие из ядра. Если аргонавту с малой РНК попадается РНК, считанная с неродной последовательности ДНК, он даёт сигнал другому белку-аргонавту под названием WAGO, который отключает сомнительный генетический материал. В последующих поколениях эта ДНК тоже будет неактивна.

Хотя учёные пока не знают всех деталей процесса, но эпигенетическое наследование происходит без участия малой сканирующей РНК, то есть даже если в дочерних клетках её не будет, синтез на чужой ДНК всё равно не состоится. То есть не нужно опять повторять сканирование и распознавание РНК-матриц, клетка сразу запоминает сомнительную генетическую активность и сообщает об этом своим потомкам.

Чтобы случайно не «заткнуть» собственные, правильные гены, существует третий тип белков-аргонавтов, которые связываются обычными клеточными мРНК и препятствуют их взаимодействию с белками-ингибиторами.

По результатам исследования в журнале Cell вышло сразу три статьи (1, 2 и 3). Исследователи полагают, что с некоторых новых генов такой запрет на активность может время от времени исчезать, и в результате клетка будет приобретать некие эволюционные преимущества без изменений в геноме, просто с помощью включения запасных генов. У млекопитающих таких малых РНК, которые участвуют в запоминании генетической активности, несколько миллионов, так что, очевидно, полученные результаты обнаруживают лишь малую часть огромной системы генетической безопасности.


Источник: Compulenta @27.06.2012



Используй свой мобильный - сохрани эту страницe и расскажи о ней друзьям!
Зарегистрируйтесь или представьтесь чтобы комментировать каждый абзац любой новости!