Биологи открыли новый тип контроля над сплайсингом РНК
Исследователи MIT обнаружили новый механизм регуляции сплайсинга РНК — ключевого процесса для экспрессии генов. Этот механизм, опосредованный белками семейства LUC7, влияет на обработку примерно половины всех интронов у человека и обнаружен у животных и растений.
Новый слой регуляции
Сплайсинг — это процесс удаления некодирующих участков РНК (интронов) и соединения кодирующих (экзонов) в матричной РНК (мРНК). Ранее считалось, что основным фактором, определяющим, будет ли интрон вырезан, является сила связывания малой ядерной РНК U1 (snRNA U1) с 5'-сайтом сплайсинга.
Новое исследование показывает, что белки LUC7 добавляют дополнительный уровень контроля. В клетках человека три белка LUC7. Эксперименты выявили, что два из них специфически взаимодействуют с одним типом 5'-сайта сплайсинга («правым»), а третий — с другим типом («левым»). Около 50% человеческих интронов содержат такие сайты.
«Эта работа показывает, что эти два разных подкласса 5'-сайтов сплайсинга существуют и могут регулироваться независимо друг от друга», — говорит ведущий автор исследования, аспирант MIT Коннор Кенни.
Связь с болезнями и эволюция
- Рак: Мутация или делеция гена LUC7L2 (связывающего «правые» сайты) связана примерно с 10% случаев острого миелоидного лейкоза (ОМЛ). Исследование показало, что в таких ОМЛ происходит неэффективный сплайсинг «правых» сайтов.
- Эволюция: Анализ показал, что такой тип сплайсинга, регулируемый белками Luc7, присутствует у растений и животных, но был утрачен у грибов после их отделения от общей ветви. Это указывает на усложнение сплайсингового аппарата у более сложных организмов.
«Понимание того, как потеря этого белка LUC7 при некоторых ОМЛ изменяет сплайсинг, может помочь в разработке терапий, использующих эти различия», — отмечает старший автор работы, профессор Кристофер Бёрдж.
Открытие также может помочь в улучшении специфичности класса низкомолекулярных препаратов, стабилизирующих взаимодействие U1 snRNA с сайтами сплайсинга, которые уже используются для лечения таких заболеваний, как спинальная мышечная атрофия.