Ключевая роль hmC в алфавите РНК

Исследователи под руководством Франсуа Фукса из Лаборатории эпигенетики рака ULB и Исследовательского центра рака ULB (U-CRC) впервые раскрыли ключевую роль одной из «букв» РНК — гидроксиметилирования (hmC). Их открытие, опубликованное в престижном журнале Science, поможет лучше понять такие заболевания, как рак.

ДНК состоит из 4 букв или нуклеотидов (A, T, G, C), последовательность которых определяет наш геном. Известно, что существует пятая буква, дополняющая геном: метилирование ДНК (mC). Оно помогает в специализации клеток, контролируя экспрессию определённых генов. Если эти гены метилированы неправильно, возникает риск изменения их экспрессии, что может привести к развитию таких заболеваний, как рак. Терапии, корректирующие такие ошибки метилирования, уже используются для лечения рака.

РНК — другая молекула жизни. В последние годы происходит смена парадигмы: РНК теперь считается столь же важной, как и ДНК, для понимания «книги жизни». Оказывается, РНК — не просто посредник между ДНК и белком; она способна объяснить несколько крупных загадок в изучении жизни, таких как происхождение жизни и парадокс «мусорной ДНК».

Акцент на РНК открывает совершенно новый путь исследований: сложный алфавит РНК (или эпигенетика РНК). Как и в случае с ДНК, помимо 4 хорошо известных букв (A, U, G, C), существуют дополнительные буквы, определяющие химические свойства РНК. Однако важность эпигенетики РНК для развития клеток оставалась неисследованной.

Новая работа команды под руководством профессора Франсуа Фукса, главы Лаборатории эпигенетики рака медицинского факультета ULB и Исследовательского центра рака ULB (U-CRC), раскрыла ключевую роль одной из этих букв РНК — гидроксиметилирования (hmC).

Используя плодовых мушек (Drosophila melanogaster) — один из самых распространённых модельных организмов в биологии, — исследователи ULB показали, что hmC способствует трансляции РНК в белки. Кроме того, благодаря внедрению новой высокопроизводительной технологии секвенирования они полностью картировали эпигенетику hmC. Наконец, Франсуа Фукс и его коллеги продемонстрировали важнейшую роль hmC в развитии клеток: когда производство hmC блокировали, мухи погибали.

Подробности этой работы, являющейся частью быстро растущего массива исследований РНК, опубликованы в выпуске журнала Science от 15 января 2016 года. Эти открытия не только откроют новую главу в нашем понимании жизни, но и должны существенно помочь в понимании таких заболеваний, как рак.