Впервые обнаружены РНК G-квадруплексы в живых клетках растений

Исследователи разрешили давнюю научную дискуссию, доказав существование и функциональную роль сложных структур РНК — G-квадруплексов — в живых растительных клетках.

РНК часто изображают как линейную одноцепочечную молекулу, но она способна складываться в более сложные формы. Например, РНК G-квадруплексы ранее наблюдали в лабораторных условиях при физиологической концентрации калия. Это породило гипотезу об их биологической значимости, однако прямых доказательств их образования in vivo не было.

В новом исследовании, опубликованном в Genome Biology, учёные из John Innes Center изучили богатые гуанином участки генома модельного растения Arabidopsis и риса. В лаборатории такие участки демонстрировали потенциал к формированию G-квадруплексных мотивов.

С помощью химического профилирования структуры исследователи идентифицировали сотни сильно свёрнутых РНК G-квадруплексных структур в живых клетках. Это стало первым прямым доказательством их существования в живых эукариотических клетках.

Последующий генетический и биохимический анализ показал, что сворачивание РНК в G-квадруплексы регулирует фундаментальный процесс трансляции (синтеза белка с матрицы РНК) и влияет на рост растений.

Ведущий автор работы, доктор Илян Дин, отмечает: «Впервые мы ответили на давний вопрос о том, существуют ли РНК G-квадруплексные структуры в живых эукариотических клетках. Поскольку мы обнаружили большое количество таких структур в растениях, следующий шаг — выяснить их индивидуальную регуляторную роль в росте, развитии и реакции на стресс».

Исследование «RNA G-quadruplex structures exist and function in vivo in plants» опубликовано в Genome Biology.