Длина поли(А)-хвоста регулирует трансляцию в соматическом клеточном цикле
До того как мРНК может быть использована рибосомами как инструкция для сборки белков, она проходит серию этапов процессинга. Один из них — добавление поли(А)-полимеразой цепочки адениновых нуклеотидов (А) к одному из концов мРНК, формирующей поли(А)-хвост.
Ранее считалось, что длина поли(А)-хвостов критически важна для стабильности мРНК и эффективности трансляции, но точная корреляция была неизвестна. Исследователи из Центра исследований РНК IBS показали, что эффективность трансляции и длина поли(А)-хвоста не коррелируют линейно и связаны лишь в ограниченном диапазоне. Это ставит под вопрос устоявшиеся взгляды на трансляцию мРНК.
Для этого команда использовала два метода:
- TAIL-seq (разработанный ими в 2014 году) для подсчёта нуклеотидов на геномном уровне.
- Рибосомное профилирование для определения эффективности трансляции.
Ведущий автор Джон-Ын Пак отметил: «Комбинируя эти две техники, я смог сравнить длину поли(А)-хвоста и эффективность трансляции и выяснить, есть ли между ними корреляция».
Согласно последней теории, связь длины хвоста и эффективности существует только в эмбриональных клетках с синхронизированным циклом, но не в гетерогенных соматических клетках. Пак пояснил: «Мы синхронизировали клеточные циклы в соматических клетках, чтобы получить однородные данные, и обнаружили, что существует определённая длина поли(А)-хвостов, которая обеспечивает полностью эффективную трансляцию в соматических клетках».
Также было обнаружено несколько генов, которые подвергаются деаденилированию (теряют часть аденинов) перед M-фазой (митозом, фазой деления клетки). Учёные увидели, что когда длина хвоста становится короче 20 аденинов, это подавляет трансляцию. По мнению Пака, это подавление важно для прогрессии M-фазы.
Исследователи обнаружили большие различия в длине хвостов у регуляторных генов клеточного цикла, таких как CDK1, TOP2A и FBXO5, которые регулируют прохождение M-фазы. Пак отмечает: «Для этих генов большинство исследований было сосредоточено на белковом уровне. Будет интересно изучить, что особенного в их мРНК».
Нарушение регуляции клеточного цикла — отличительная черта раковых заболеваний человека. Хотя данное исследование напрямую не фокусируется на связи поли(А)-хвоста с опухолеобразованием, Пак считает, что оно «помогает заложить основу для дальнейшей работы, которая может быть применена в исследованиях рака».