Учёные выяснили ключевой этап производства белков в клетке

Исследователи из Университета Шеффилда обнаружили, как гены создают белки. Эта работа может помочь в разработке методов лечения человеческих болезней.

Белки — это строительные блоки жизни. Наши клетки производят их на основе инструкций из нашей ДНК. Эти инструкции (мРНК) должны быть транспортированы из ядра клетки, где хранится ДНК, в цитоплазму, где синтезируются белки.

Исследование под руководством профессора Стюарта Уилсона показало, как клетка понимает, что эти инструкции (мРНК) готовы к транспорту. Результаты помогут понять природу некоторых видов рака и таких состояний, как болезнь двигательных нейронов, которые связаны с ошибками в производстве белков.

Работа опубликована в журнале Molecular Cell.

Профессор Уилсон объяснил: «Если мРНК транспортируется до завершения обработки, это катастрофа для клетки, которая не может производить белки и в итоге погибает. Сбои в этом процессе лежат в основе многих человеческих болезней. Поэтому критически важно не только то, чтобы обработка была выполнена правильно, но и то, чтобы клетка знала, когда она завершена».

Команда из Sheffield Institute for Nucleic Acids обнаружила, что молекулы, известные как «экспортные факторы» (которые помогают транспортировать мРНК), также сигнализируют клетке о завершении обработки, меняя своё положение на мРНК.

Учёные давно спорили о положении экспортных факторов: находятся ли они в начале мРНК или в центральной части, где инструкции по производству белка были «сшиты» (сплайсированы).

Профессор Уилсон и его коллеги обнаружили, что верны обе точки зрения. Экспортные факторы изначально находятся в начале мРНК во время обработки, а после её завершения перемещаются дальше, занимая позиции в местах сплайсинга, чтобы сигнализировать о начале транспорта.

«Это исследование помогает нам понять базовый процесс, фундаментальный для жизни, который позволит в будущем разрабатывать методы лечения болезней», — сказал профессор Уилсон. — «Мы не можем легко устранить проблему, пока не знаем, что не так, а мы не можем знать, что не так, пока не ясно, как это должно работать».

«Экспортные факторы мало изменились в ходе эволюции, поэтому те, что есть у людей, очень похожи на те, что есть у более простых организмов, таких как дрожжи и насекомые. Наше исследование проводилось на человеческих клетках, но мы считаем, что раскрытый нами процесс будет практически одинаковым для любого животного на планете».

Статья «Co-transcriptional loading of RNA export factors shapes the human transcriptome» опубликована в Molecular Cell.