Новый метод проливает свет на «тёмную материю» генома

Команда профессора Бенджамина Бленкоу из Университета Торонто разработала метод LIGR-Seq, позволяющий системно изучать функции некодирующих РНК (нкРНК) — молекул, составляющих значительную часть генома, но не кодирующих белки. Исследование опубликовано 19 мая 2016 года в журнале Molecular Cell.

Контекст проблемы

• В человеческом геноме только 2% последовательностей кодируют белки. Остальные 98% долгое время считались «мусорной ДНК».
• Однако от половины до трёх четвертей этого некодирующего генома также транскрибируется в РНК.
• Растущее количество данных указывает на важную роль нкРНК в регуляции генов и развитии болезней, но системных методов для изучения их функций не хватало.

Суть метода LIGR-Seq

Метод фиксирует взаимодействия между разными молекулами РНК непосредственно в живых клетках:

1. РНК со взаимодополняющими последовательностями связываются друг с другом.
2. Эти пары извлекаются из клеток.
3. С помощью современных методов секвенирования идентифицируются конкретные РНК, вступившие во взаимодействие.

Ключевые преимущества метода:

• Не требует предварительных знаний о конкретных РНК-мишенях, позволяя проводить глобальный скрининг.
• Работает в живых клетках, а не в клеточном лизате, что даёт более полную картину естественных взаимодействий.

Первые открытия

Применение LIGR-Seq уже выявило неожиданные функции для одного из классов нкРНК — малых ядрышковых РНК (snoRNA).

• Помимо своей известной роли в химической модификации других РНК, некоторые snoRNA также регулируют стабильность определённых матричных РНК (мРНК).
• Это означает, что snoRNA могут напрямую влиять на производство и количество белков, добавляя новый уровень контроля в клетке.

Перспективы

Технология открывает путь к системному пониманию функций нкРНК. Планы исследований включают:

• Изучение роли нкРНК в развитии организма, особенно при формировании нейронов.
• Картирование изменений в РНК-РНК взаимодействиях при различных человеческих заболеваниях.