Новый метод PARCEL обнаруживает РНК-аптамеры — «сенсорные» молекулы мРНК

Исследователи из A*STAR разработали быстрый высокопроизводительный метод скрининга PARCEL (Parallel Analysis of RNA Conformations Exposed to Ligand binding), который позволяет выявлять РНК-аптамеры — особые молекулы матричной РНК (мРНК), способные чувствовать и реагировать на определённые химические вещества в клетке — в общей массе обычной мРНК, извлечённой из клеток.

Как работает метод

• РНК-аптамеры высокоспецифичны: они связываются только с одним целевым химическим веществом (часто это важный метаболит), что меняет их форму.
• PARCEL сравнивает конформации молекул мРНК, выделенных из клеток, выращенных в присутствии или отсутствии целевого вещества.
• Это позволяет обнаружить те немногие мРНК, которые способны чувствовать данное вещество.

Результаты и значение

• С помощью PARCEL уже обнаружено 58 новых РНК-аптамеров, что значительно пополняет список известных природных аптамеров.
• Некоторые аптамеры не только чувствуют метаболит, но и запускают ответную реакцию клетки. Такие структуры называются рибопереключателями (riboswitches).
• Риборегулятор «сообщает» клетке о наличии молекулы, что может, например, изменить скорость производства белка, который кодирует данная мРНК.

Открытие в эукариотах

Ранее рибопереключатели находили в основном у бактерий с помощью вычислительных методов. Команда под руководством Юэ Вань предположила, что они могут существовать и у эукариот (одноклеточных организмов с ядром), реагируя на ключевой метаболит — витамин B2.

• Используя PARCEL для скрининга дрожжевых клеток (эукариот), учёные обнаружили два новых рибопереключателя, чувствительных к витамину B2. В зависимости от уровня витамина они либо усиливали, либо снижали производство белка.
• Также был найден новый бактериальный рибопереключатель на витамин B2.

Исследователи надеются, что PARCEL станет стандартным инструментом в изучении регуляции генов и позволит сделать множество новых открытий в этой области.