Пятница 29 марта 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Учёные составили полный атлас микроРНК – важных регуляторных молекул


Учёные составили полный атлас микроРНК – важных регуляторных молекул

Четверг, 05 Октября 2017 14:04

Международный консорциум, в который входили российские учёные из ИОГен РАН и МФТИ, разработал атлас микроРНК человека и мыши.

 

МикроРНК играет важную роль в регуляции генов и дифференциации клеток, и они уже почти все известны науке. Однако про то, какие участки генома участвуют в регуляции самих микроРНК, было известно мало. Учёные нашли эти участки с помощью специального алгоритма, определили активность всех микроРНК в разных тканях и результаты выложили в открытый доступ, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию Planet Today. Научная работа опубликована в журнале Nature Biotechnology.

 

Рис. 1. Работа микроРНК. Если микроРНК “садится” на информационную РНК, то синтез белка с иРНК блокируется.

 

"МикроРНК представляют собой один из важнейших механизмов регуляции экспрессии генов. Создание полного атласа микроРНК в различных клетках приближает нас еще на один шаг к​ видению всей картины регуляции генов." – комментирует Юлия Медведева, один из соавторов работы, старший научный сотрудник Центра биотехнологий РАН, преподаватель кафедры биоинформатики МФТИ. 

 

МикроРНК – это маленькая молекула РНК, длиной около 20 нуклеотидов, которая участвует в регуляции работы генов. В разных тканях необходима активность разного набора генов, а ненужные гены «глушат» молекулы микроРНК. Они являются как бы маленькими полицейскими, которые узнают ген, которого не должен работать в этой ткани, и блокируют его. При многих болезнях наблюдается отклонения в работе микроРНК, поэтому сейчас разрабатывается терапия анти-микроРНК, например, от рака. Кроме того, молекулы микроРНК можно использовать в качестве лекарства, так как с помощью них можно подавить синтез плохих белков. Однако про то, как регулируется сама микроРНК, известно очень мало.

 

Звенья РНК – нуклеотиды аденин (A), цитозин (C), гуанин (G), урацил (U) – могут образовывать связи C-G, A-U и G-U. Например, последовательности CCUA и GGGU смогут связываться и будут называться комплементарными, а CCUA и UCCG не будут комплементарны. МикроРНК связывается с почти комплементарным ей участком РНК и таким образом не даёт синтезировать белок с этого участка.

 

Ещё лет 30 назад про микроРНК никто не знал. Только в 1993 году была описана первая представительница этих некодирующих РНК, то есть молекул РНК, на основе которых не производятся белки. РНК – это одноцепочечная молекула, состоящая из звеньев-нуклеотидов. Она получается из ДНК – двухцепочечной молекулы, в которой зашифрована последовательность РНК. На основе ДНК получаются все РНК: и кодирующие (матричные или информационные РНК) и некодирующие – перевод из ДНК в РНК называется транскрипцией. Информационная РНК служит “рецептом”, по которому производятся белки, а некодирующие РНК участвуют в “приготовлении” белка. Все РНК, чтобы выполнять свои функции, должны пройти несколько стадий созревания. Так, специальные белки вырезают из молекулы РНК длиной около 80-ти нуклеотидов маленький кусочек и получается микроРНК. Говорят, что микроРНК вырезается из предшественника микроРНК, или пре-микроРНК (см. рис. 2).  

 

 

Рис. 2. Предшественники первой открытой микроРНК (сверху) и первой открытой микроРНК у человека (снизу). Хоть РНК – одноцепочечная молекула, она не обязательно прямая. Так, предшественники микроРНК имеют форму шпильки. Красный участок – это будущая микроРНК. 

 

Транскрипция начинается с того, что специальные белки (транскрипционные факторы) садятся на стартовую площадку – участок ДНК рядом с геном, которая называется промотором. У предшественников микроРНК тоже есть промоторы, однако они до сих пор многие из них не были определены достаточно точно. По этой причине было сложно изучать регуляцию микроРНК, хотя большинство микроРНК и их предшественники уже известны. МикроРНК тканеспецифичны: в одних тканях экспрессируются (переводятся из ДНК в РНК) предшественники одних микроРНК, а в других тканях – других. Благодаря этому клетки в разных тканях обладают разными свойствами (потому что разные наборы генов блокируются).

 

Рис. 3. Интерактивная карта экспрессии. Сверху типы тканей, справа микроРНК, на пересечении уровень экспрессии данной РНК в данной ткани. С сайта атласа.

 

Группа учёных составила полный атлас микроРНК с промоторами их предшественников в разных тканях. Работа проводилась в рамках большого исследовательского проекта FANTOM5 (Functional annotation of the mammalian genome – функциональная характеристика генома млекопитающих), который собирает и анализирует данные о функциональных элементах в геноме мыши и человека. Ранее они разработали технологию (CAGE, Cap Analysis of Gene Expression), с помощью которой можно находить промоторы в геноме. Они сопоставили данные о промоторах с данными о коротких РНК и для каждой микроРНК определили предшественника и его промотор. Многие микроРНК были описаны ранее, а некоторые новые микроРНК нашли с помощью специального алгоритма. Кроме этих данных, атлас содержит карту экспрессии предшественников всех микроРНК в более, чем ста видах тканей человека. По этой карте можно посмотреть, в каких тканях какие микроРНК играют свою регулирующую роль.

 

Всеволод Макеев, один из соавторов работы, профессор кафедры биоинформатики МФТИ поясняет: «Когда вы знаете, где находится промотор, вы можете, во-первых, пытаться понять, в какие регуляторные каскады эта микроРНК включена. А во-вторых, если у человека есть мутации на том участке, где находится промотор, у него могут быть какие-то нарушения регуляции и вы будете об этом знать, а в будущем даже, возможно, исправлять эти нарушения».

 
 

 

 

 

Волкова Алена Опубликовано в Наука   Теги Наука
Главное за сутки
МИД РФ: активность НАТО в Восточной Европе заточена на столкновение с Россией МИД РФ: активность НАТО в Восточной Европе заточена на столкновение с Россией Деятельность НАТО в Восточной Европе и Черноморском регионе нацелена на подготовку к вероятному конфликту с Москвой, заявили РИА Новости в МИД России. На Смоленской площади указали на усиление военного потенциала…
В ООН зафиксировали факты пыток российских военнопленных на Украине В ООН зафиксировали факты пыток российских военнопленных на Украине Российские военнопленные подвергаются пыткам на Украине. Об этом говорится в опубликованном в Женеве докладе Управления верховного комиссара ООН по правам человека (УВКПЧ). Представители этого управления с 1 декабря прошлого года…
Вучич: Сербия столкнулась с угрозой жизненно важным национальным интересам Вучич: Сербия столкнулась с угрозой жизненно важным национальным интересам Сербия в ближайшее врeмя столкнется c тяжелыми вызовами, котoрые угрожают ее жизненно важным национaльным интересам. Об этом нaписал сербский президент Александaр Вучич в Instagram (запрещен в России, принадлежит корпорации Meta,…
Интернет и СМИ
Читайте также
У женщин-викингов обнаружены интригующие модификации черепа У женщин-викингов обнаружены интригующие модификации черепа Недавнее исследование, опубликованное в Current Swedish Archaeology, углубляется в открытие трех женщин из Готланда эпохи викингов, которые перенесли удлинение черепа. Это исследование проливает свет на увлекательную традицию модификации тела, распространенную…
Ученые восстановили лицо женщины-«вампира» из Италии 16 века Ученые восстановили лицо женщины-«вампира» из Италии 16 века «Вампир» XVI века, похороненный с каменным кирпичом во рту, воскрес благодаря работе специалиста по реконструкции лица. Обнаруженную в братской могиле жертв чумы, давно умершую женщину, вероятно, подозревали в распространении болезни…
Ученые доказали: собаки знают больше слов, чем принято считать Ученые доказали: собаки знают больше слов, чем принято считать Раньше считалось, что собаки, обладая хорошими навыками запоминания команд, намного хуже знают обозначения предметов. Оказалось, что все же знают, понимают, но не слишком торопятся эти знания демонстрировать. Как сообщает журнал…
Тема дня
Пушки вместо масла: Запад активно милитаризируется под русофобскую истерию Пушки вместо масла: Запад активно милитаризируется под русофобскую истерию

Резонёрствующих русофобов на Западе становится тем больше, чем яснее просматривается крах киевского ...

Фото
ELife: изменения в кислотности мозга ведут к шизофрении и деменции ELife: изменения в кислотности мозга ведут к шизофрении и деменции

Исследования, опубликованные на портале eLife, предлагают новую перспективу на лечение деменции и пс...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

 

Анекдот дня

О пользе русских народных сказок: учтя ошибку деда и бабы, хлеб стали выпекать кирпичиками.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".