Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Новый способ эпигенетической регуляции экспрессии генов

Обнаружен новый эпигенетический маркер мРНК

Олег Лищук, N+1

Американские и израильские исследователи обнаружили новый путь метилирования матричной РНК (мРНК), который служит эпигенетическим маркером, регулирующим экспрессию генов. Результаты работы опубликованы в журнале Nature (Dominissini et al., The dynamic N1-methyladenosine methylome in eukaryotic messenger RNA).

Речь идет о мРНК с аденозином, метилированным по атому азота в первом положении (N1-метиладенозином, m1А). Он необычен тем, что при нормальном рН имеет положительный заряд (остальные азотистые основания не заряжены) и не может образовывать комплементарные связи. Наличие m1А было показано в транспортной РНК (тРНК), где он необходим для формирования правильной третичной структуры молекулы. В мРНК и ДНК такое метилирование наблюдалось под действием алкилирующих агентов и свидетельствовало о повреждении этих нуклеиновых кислот. Изучение m1А затруднено, поскольку в щелочных условиях он путем перегруппировки Димрота преобразуется в широко распространенный эпигенетический маркер N6-метиладенозин (m6А).

N1-methyladenosine.jpg
Нумерация атомов в молекуле аденина (Pepemonbu / Wikimedia Commons)

Ученые из Чикаго, Тель-Авива и Рамат-Гана разработали метод стабилизации, который снижает уровень преобразования в m6А до менее чем 10 процентов. Они также использовали радиоактивную маркировку при проведении масс-спектрометрии, что позволило им провести количественный анализ m1А во всей клетке и выяснить ее расположение в молекуле мРНК.

Оказалось, что, хотя m1А встречается в разы меньше, чем m6А, он присутствует в тысячах транскриптов. Причем в большинстве молекул мРНК он встречается только в участках, богатых гуанином и цитозином и связанных с термодинамической стабильностью вторичной структуры макромолекулы. Дальнейший анализ показал, что доля содержащей m1А мРНК коррелирует с уровнем экспрессии генов. Кроме того, такая мРНК отличается большим числом участков, инициирующих альтернативную трансляцию. В итоге метилированная мРНК производит в 1,7 раза больше белка, чем неметилированная.

Эксперименты на культурах клеток показали, что в различных стрессовых условиях уровень m1А может меняться. То есть этот нуклеотид является динамической модификацией, играющей роль в ответе на стресс и клеточные сигнальные процессы.

Полученные данные позволяют предположить, что m1А может являться как следствием повреждения мРНК алкилирующими агентами, так и полезным эпигенетическим маркером в зависимости от его расположения в молекуле, отмечают стэнфордские химики Анна Кетрис (Anna Kietrys) и Эрик Кул (Eric Kool), не принимавшие участия в исследовании.

Эпигенетическая регуляция фенотипа не затрагивает нуклеотидные последовательности генов, влияя лишь на их экспрессию. Она может происходить путем метилирования нуклеиновых кислот, модификации белков-гистонов и некоторыми другими способами.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
26.02.2015

Читать статьи по темам:

эпигенетика РНК экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Мичуринская эпигенетика

Привой не просто приживается на растении-подвое, но и активно обменивается с ним эпигенетической информацией. Масштабы этого процесса ранее сильно недооценивались.

читать

Мужчины передают реакцию на стресс по наследству

При стрессе у самцов мыши в сперматозоиды попадают особые микроРНК, которые при образовании зиготы блокируют работу отдельных материнских матричных РНК и таким образом влияют на формирование нервной системы плода.

читать

Большая роль малых РНК

Малые, или некодирующие, РНК не несут информации о структуре белка, однако связаны с важнейшими процессами в жизни как клетки, так и всего организма. Знания о роли малых РНК в передаче наследственной информации и в развитии раковых опухолей помогут быстрее прийти от первых модельных экспериментов к прикладным медицинским исследованиям.

читать

РНК передает потомкам последствия детского стресса

Психологический стресс, пережитый индивидуумом в детстве, может влиять на поведение и обмен веществ у двух следующих поколений, за что надо винить особые регуляторные РНК, путешествующие вместе со сперматозоидами.

читать

Новый фактор для прогнозирования рака

Если биологический возраст человека превышает его хронологический возраст, это может означать значительное увеличение риска развития рака и последующей смерти от него.

читать

Как разбудить молчащие гены?

О ключевых эпигенетических механизмах, наиболее интересных с точки зрения перспектив лекарственного вмешательства в их регуляцию.

читать