Исследователи открыли уникальную функцию редактирования ДНК

Исследователи из Университета Берна впервые детально описали механизм, с помощью которого так называемая «мусорная ДНК» транскрибируется перед деградацией. Этот механизм оказался удивительно изощрённым.

Одноклеточная инфузория Paramecium tetraurelia решила проблему транскрипции слишком коротких сегментов ДНК (менее 30 пар оснований), которые не помещаются в клеточный аппарат для считывания. Она «сшивает» эти вырезанные из генома фрагменты в длинные цепочки, а затем замыкает их концы, образуя удобные кольцевые конкатемеры ДНК длиной около 200 пар оснований. Эти петли уже можно многократно считывать.

Изначально команда Мариуша Новацки из Института клеточной биологии изучала малые РНК, участвующие в удалении сегментов ДНК у парамеции. Они обнаружили систему с положительной обратной связью: вырезанные и ранее считавшиеся бесполезными куски ДНК перед деградацией служат матрицей для малых РНК. Эти РНК, в свою очередь, помогают вырезать новые аналогичные сегменты. Запущенная система постоянно самоусиливается.

Транскрипция «нетранскрибируемого»

Открытие имеет важное значение: ДНК, считавшаяся некодирующим «мусором», на самом деле является функциональной матрицей для биологически важного класса малых РНК. Это укрепляет позицию тех, кто считает, что «мусорная» ДНК выполняет регуляторные функции. Работа группы впервые детально описывает точный механизм транскрипции удаляемой «мусорной ДНК».

РНК и болезни

Исследование ведётся в рамках Национального центра компетенций в области исследований (NCCR) «РНК и болезнь». Учёные изучают роль РНК (рибонуклеиновой кислоты) в жизненно важных процессах, включая регуляцию генов. Сбои в этих процессах могут вызывать болезни сердца, рак, заболевания мозга и метаболические расстройства.