Как клетка поддерживает чистоту в ядре

Клетки постоянно производят белки и РНК, расшифровывая генетическую информацию из ДНК. Первая фаза этого процесса — транскрипция — "переписывает" код ДНК в молекулы РНК. Хотя каждой клетке нужна лишь малая часть всей ДНК, транскрипция происходит повсеместно и создаёт много избыточных РНК.

Эти лишние РНК не накапливаются, так как быстро деградируют после синтеза. Это предотвращает вредное накопление нефункциональных транскриптов. Основную роль в этом распаде играет ядерный экзосомный комплекс РНК — РНК-экзонуклеаза 3'–5', которую к РНК рекрутируют специфические адаптеры, такие как комплекс NEXT и связь PAXT.

Ранее лаборатория Торбена Хейка Йенсена установила, что NEXT и PAXT участвуют в деградации разных типов ядерных РНК, но механизм специфичности оставался загадкой.

Новое исследование показывает, что субстраты NEXT имеют "голые" 3'-концы, а субстраты PAXT — поли(А)-хвосты на 3'-концах. Несмотря на чёткое разделение, системы распада могут сотрудничать. Это помогает клетке деградировать мишени NEXT даже при снижении активности NEXT. В этом случае мишени NEXT (которые обычно не имеют поли(А)-хвоста и быстро удаляются) приобретают поли(А)-хвосты — признак мишеней PAXT — что делает их объектами для PAXT-опосредованного распада.

Вместе это создаёт двухуровневый механизм нацеливания для эффективной сортировки транскриптома в ядре человека. Важный вопрос, на который ещё предстоит ответить, — как эта эффективная сортировка связана с производством (транскрипцией) РНК.

Результаты получены в рамках совместного проекта под руководством постдока Гуйфэнь У и руководителя группы Манфреда Шмида из лаборатории Торбена Хейка Йенсена (факультет молекулярной биологии и генетики, Орхусский университет) в сотрудничестве с Леонор Риб и Альбином Санделином (факультет биологии и Biotech Research and Innovation Centre, Копенгагенский университет).

Исследование финансировалось фондами Novo Nordisk Foundation и Lundbeck Foundation и опубликовано в международном журнале Cell Reports.