Сосуществование «паразитического гена» и его гена-хозяина
Датская исследовательская группа описала сложный симбиоз между «паразитической» некодирующей РНК и её кодирующим белок геном-хозяином в человеческих клетках. Исследование показывает, как коэволюция гена-хозяина и паразитического гена сформировала механизм обратной связи, в котором паразитический ген играет совершенно новую и удивительную роль регулятора производства белка геном-хозяином.
Большинство генов snoRNA у человека расположены внутри высокоэкспрессируемых кодирующих или некодирующих генов-хозяев, а именно в их интронах. Это делает производство snoRNA зависимым от экспрессии гена-хозяина.
Изучая такие гены-хозяева, учёные обнаружили конкретную snoRNA с альтернативной функцией. Вместо помощи в производстве рибосом, эта snoRNA действует как сенсор и главный переключатель для экспрессии своего гена-хозяина, который кодирует snoRNA-связывающий белок, необходимый для работы самих snoRNA.
Механизм обратной связи:
- При высоком уровне snoRNA-белка структура snoRNA приводит к альтернативному сплайсингу РНК гена-хозяина, что предотвращает дальнейшее производство этого белка.
- Недостаток snoRNA-белка ведёт к иной структуре snoRNA во время экспрессии, что увеличивает производство белка.
Этот механизм обеспечивает точную координацию между уровнем snoRNA-белка и общим уровнем snoRNA, что критически важно для правильной модификации и производства других жизненно важных РНК.
Значение открытия:
- Нарушение регуляции важных некодирующих РНК часто связано с раком и развитием болезней, поэтому понимание клеточных стратегий поддержания уровня функциональных snoRNA-белковых комплексов крайне важно.
- Результаты показывают, что паразитические гены snoRNA, расположенные в генах-хозяевах, в ходе эволюции приобрели новые важные роли, такие как регуляция экспрессии генов.
- Открывается новое поле для исследований, где могут быть обнаружены другие snoRNA-регулируемые клеточные механизмы.