РНК-интерференция регулирует функцию кишечника и общее здоровье ЖКТ

Кишечник — одна из тканей, наиболее подверженных воздействию окружающей среды, включая бактерии и вирусы. Поэтому клетки, формирующие этот барьер, обладают особыми защитными механизмами.

Исследовательская группа под руководством профессора Торстена Хоппе показала, что РНК-интерференция (RNAi), известная как механизм защиты от вирусов, также предотвращает избыточную выработку собственных белков в клетках кишечника. Исследование "ER-Associated RNA Silencing Promotes ER Quality Control" опубликовано в журнале Nature Cell Biology.

RNAi способна распознавать, связывать и в конечном итоге разрушать вирусную РНК, предотвращая производство вирусных белков. С помощью зелёного флуоресцентного белка и дальнейших анализов на нематоде Caenorhabditis elegans команда из UoC показала, что RNAi также вмешивается в процесс производства белков в клетках, чтобы поддерживать протеостаз (белковый гомеостаз) кишечных клеток.

Собственное производство белка начинается с копирования ДНК и создания матричной молекулы — матричной РНК (mRNA) — в ядре клетки. Затем mRNA транспортируется к эндоплазматическому ретикулуму (ER), где на её основе производится белок. Как на фабрике, произведённые белки проходят строгий контроль качества. Дефектные белки экспортируются из ER и разрушаются, чтобы избежать клеточных отходов и негативных последствий для физиологии и функции клетки и ткани.

"Мы наблюдали, что механизм RNAi специфически разрушает матричные РНК на уровне ER ещё до того, как белок будет произведён. Это служит защитой ER от перегрузки из-за чрезмерного производства", — сказала доктор Франциска Оттенс, один из первых авторов исследования.

Учёные обнаружили новый механизм регуляции производства белков.

Взаимодействие между RNAi и ранее известными системами контроля качества ER важно для общего здоровья кишечника. Это демонстрируется тем, что одновременный сбой обоих механизмов нарушает важную барьерную функцию кишечника.

Результаты исследования также указывают на связь между функциональностью ER и контролем качества, которые важны для защиты от вирусной инфекции. Например, РНК-вирусы, такие как SARS-CoV, используют ER для репликации.

"Нам удалось значительно подавить вирусную нагрузку, целенаправленно перегружая ER. Взаимодействие протеостаза, RNAi и вирусной инфекции может стать важным подходом для перспективных исследований и лечения вирусных заболеваний", — сказал докторант Сотириос Эфстатиу, член команды Торстена Хоппе и ещё один первый автор исследования.