Ученые раскрыли долгожданный неканонический механизм процессинга в биогенезе miRNA

Ученые из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) совершили прорывное открытие в молекулярной биологии, обнаружив неканонический механизм расщепления для комплекса Microprocessor (MP, комплекс DROSHA-DGCR8). Этот комплекс отвечает за производство микроРНК (miRNA) у людей и животных, обрабатывая первичные транскрипты miRNA (pri-miRNA).

Суть открытия:

  • Решает загадку двух десятилетий о том, как MP расщепляет множество pri-miRNA, структура и последовательности которых сильно разнообразны. Известный ранее канонический механизм не мог этого объяснить.
  • Неканонический механизм не зависит от нескольких ключевых белковых и РНК-элементов, необходимых для канонического пути.
  • Исследование выявило ранее неизвестные сайты узнавания DROSHA (DRES), которые критически важны для неканонического расщепления, но также могут функционировать в каноническом механизме.

Методы и ключевые выводы:

Для открытия команда под руководством профессора Туан Ань Нгуена использовала сложные методы: секвенирование miRNA, анализ структуры pri-miRNA и высокопроизводительные анализы расщепления для примерно 260 000 последовательностей pri-miRNA.

  1. Обнаружена и всесторонне охарактеризована новая стратегия, которую клетки животных используют для производства miRNA.
  2. Эволюционная консервативность: механизм сохранен у нескольких видов животных и играет значительную роль в биогенезе miRNA у червей, таких как C. elegans и C. briggsae.
  3. Объяснено, как MP расщепляет многие pri-miRNA с короткой шпилькой, что предполагает более широкие клеточные функции комплекса MP.

Значение и перспективы:

Открытие, опубликованное в Molecular Cell, имеет далеко идущие последствия:

  • Новые субстраты: Позволяет переоценить и обнаружить больше субстратов для комплекса MP, включая новые pri-miRNA.
  • Новые функции: Указывает на более широкую клеточную роль MP в регуляции генов, развитии и иммунитете.
  • Эволюционный аспект: Подчеркивает значимость этого механизма в эволюции путей биогенеза miRNA у животных.

Это открытие расширяет понимание молекулярных механизмов производства miRNA и открывает новые направления для исследований в молекулярной биологии.