Как lncРНК организуют гены в трёхмерном пространстве ядра

Исследователи из Калифорнийского технологического института и UCLA выяснили, как длинные некодирующие РНК (lncРНК) используют своё положение в трёхмерной структуре генома для поиска и регуляции целевых генов. Работа опубликована в Science Express.

Ключевые открытия:

• Механизм поиска: lncРНК (например, Xist) находят свои мишени не путём случайного поиска по всему геному, а благодаря пространственной близости в трёхмерно упакованном ядре клетки.
• Формирование компартмента: Активированная lncРНК «стягивает» близко расположенные в пространстве, но далёкие в линейной последовательности ДНК гены, формируя отдельную физическую структуру — «компартмент» для совместной регуляции.
• Роль Xist: На примере lncРНК Xist, отвечающей за инактивацию одной из X-хромосом у самок млекопитающих, учёные показали, что её домен A-repeat критически важен для формирования такого компартмента. Его удаление блокирует инактивацию X-хромосомы.
• Уникальность lncРНК: В отличие от белков, lncРНК могут использовать информацию о своём геномном контексте и местоположении для организации специфических наборов генов.

Методология: Для отслеживания lncРНК использовался высокоточный метод RNA Antisense Purification (RAP), разработанный в Broad Institute, позволивший картировать их мишени в геноме.

Значение: Исследование объясняет молекулярный механизм работы Xist и предполагает, что выявленный принцип пространственной организации генов может быть общим для многих других lncРНК, определяя их уникальную роль в регуляции генома.