Шановні колеги! Науковий семінар «Актуальні питання сучасної біохімії» Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України продовжує свою роботу. 8-го жовтня (вівторок) о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь наук. співр. відділу молекулярної імунології ІБХ к.б.н. Галицького В.А. «Некодуючі РНК». Традиційно до цього інформаційного листа додаємо файл із авторськими тезами доповіді.
Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару. З повагою – С.О.Костерін.
Некодуючі РНК
Галицький В.А.
н.с. відділу молекулярної імунології Інституту біохімії імені О.В.Паллаліна НАН України
Щонайменше 90% геному зазнає активної транскрипції, однак лише 2% послідовностей кодують білки. Тому некодуючі РНК є надзвичайно поширеним класом клітинних РНК. Деякі з цих РНК – транспортні РНК, рибосомальні РНК, малі нуклеолярні РНК – відомі давно, однак їх участь у біосинтезі білка довгий час не дозволяла зрозуміти, що існує цілий світ некодуючих РНК, а їх сфера активності включає в себе і регуляцію експресії генів, і процеси, що змінюють епігенетичну інформацію чи відповідають за її збереження, і навіть забезпечення стабільності геному. Некодуючі РНК поділяються на короткі некодуючі РНК (мікроРНК, короткі інтерферуючі РНК і т.д.) та довгі некодуючі РНК (міжгенні, інтронні, псевдогенні і т.п.).
Некодуючі РНК містять підвищену кількість сайтів, комплементарних сайтам метилювання, і це дало змогу припустити, що некодуючі РНК можуть безпосередньо зв’язуватися з мішенями у ДНК, викликаючи їх репресію через залучення ДНК-метилтрансфераз та хроматин-модифікуючих комплексів. Ці події є молекулярним механізмом РНК-залежного метилювання ДНК. Імовірно, РНК-ДНК-взаємодія є взагалі універсальним механізмом ініціації метилювання ДНК de novo.
У процесі X-інактивації, метилювання ДНК та подальша гетерохроматинізація Х-хромосоми можуть бути викликані прямою гібридизацією 5’-кінця довгої некодуючої РНК Xist з ДНК-мішенями у віддалених регіонах Х-хромосоми.
Алельне виключення також може здійснюватись посередництвом вказаного механізму. Це явище буде мати місце у випадку, коли некодуюча РНК, попередник якої транскрибується з одного алеля, викликає метилювання ДНК усіх інших алелів, наявних у клітині. Слід зазначити, що мікроРНК-опосередкований транскрипційний сайленсинг нагадує алельне виключення, оскільки і гени мікроРНК, і гени, репресія яких може бути викликана цими мікроРНК, містять ділянки з одними і тими самими послідовностями. Очевидно, РНК-залежне метилювання ДНК і алельне виключення виникли у процесі еволюції з метою протидії активності мобільних генетичних елементів та вірусів.
Імовірно, перешкоди на шляху реактивації дрімаючих мобільних генетичних елементів знімаються внаслідок скорочення і дерегуляції набору клітинних некодуючих РНК у процесі диференціації клітин, і це веде до нестабільності геному, котра викликає старіння та канцерогенез.
Зміни профілю клітинних мікроРНК при канцерогенезі сприяють проліферації та виживанню клітин, перешкоджають їх диференціації, порушують метилювання ДНК та ремоделювання хроматину, підвищують рухливість трансформованих клітин, ослаблюють їх зв’язки з сусідніми клітинами. Різні варіанти рецепторного фенотипу пухлинних клітин можуть визначатися різними варіантами змін у клітинному пулі мікроРНК, що уможливлюють пухлинний ріст. Зміни профілю клітинних мікроРНК при запаленні частково нагадують зміни при канцерогенезі.