Поиск - новости науки и техники

В МФТИ сделали шаг к пониманию причины наследственных заболеваний

31.10.19

Ученые из МФТИ и Медико-генетического научного центра описали сложность взаимодействия микроРНК с матричной и другими РНК человека. Картирование полного взаимодействия микроРНК и генов человека может помочь в расшифровке молекулярных основ наследственных и приобретенных заболеваний.

Матричные РНК передают информацию из генов в белки, в то время как микроРНК играют ключевую роль в регуляции работы генов.

В клетках микроРНК работают в комплексе с белками семейства аргонавтов (AGO). Такой небольшой микроРНК-AGO комплекс соединяется с мРНК в одной из ее частей. С какой мРНК и в какой ее части связаться, определяет микроРНК (для человека их известно ~2,5 тысячи).

Белок AGO либо просто блокирует производство белка с мРНК, либо совсем уничтожает мРНК, «разрезая» ее. Таким образом, если комплекс микроРНК-AGO вступит во взаимодействие с определенными, парными для него мРНК, то белок с нее синтезироваться больше не сможет. В этом случае получается, что гены, которые кодировали эту мРНК, «замалчиваются», то есть микроРНК, «захватив» мРНК, повлияла на работу генов.

В новой работе ученые решили совместить экспериментальные данные о количестве образующихся в клетке мРНК и микроРНК с данными о взаимодействии между ними для двух типов клеток человека. Можно предположить, что чем больше микроРНК образуется, тем больше соединений она должна образовывать. Оказалось, что это не так.

Помимо этого, исследователи разбирались, сколько пар образуется и каким образом, то есть с одинаковыми или разными микроРНК. Говоря по-научному, генетики исследовали, как связаны уровень экспрессии и активность связывания для микроРНК и мРНК. Также они выяснили, как поведение таких пар зависит от типа клеток.

“Нам хотелось получить полную картину взаимодействий микроРНК: кто, с кем и как. Результаты исследования  показали, что не все гены активно регулируются микроРНК, а потенциал регуляции микроРНК не зависит напрямую от уровня ее экспрессии. Мы также смогли сравнить, как отличаются микроРНК-взаимодействия в двух клеточных линиях»,

– рассказывает один из авторов работы, аспирантка МФТИ Ольга Плотникова.

Таким образом, с помощью компьютерного моделирования ученые доказали, что данные полного взаимодействия микроРНК и генов, полученные усовершенствованными CLIP-методами, в двух разных клеточных линиях человека похожи, и что их можно сравнивать.

Другая часть научной работы была посвящена созданию коллекции надежных микроРНК-связывающих областей, то есть мест, где мРНК с микроРНК точно провзаимодействуют. Созданная на ее основе онлайн-программа анализирует, находится ли интересующая позиция в геноме определенного человека в месте связывания с микроРНК.

Так программа позволяет выявить возможную причину наследственных заболеваний. В перспективе она может быть использована, например, при анализе генома больных.

Установление порядка полного взаимодействия микроРНК и генов человека может помочь в расшифровке молекулярных основ наследственных и приобретенных заболеваний.

 

Андрей Горбачев

Нет комментариев