МикроРНК соединяются с матричными РНК, чтобы уменьшить производство белков. Но в толпе гораздо больше РНК-мессенджеров, что заставляет ученых задуматься о том, как микроРНК могут эффективно регулировать большой избыток партнеров РНК-мессенджера.
Молекулярные биологи из Юго-западного медицинского центра UT смогли раскрыть новый механизм, который управляет этим сложным молекулярным танцем, применив новейшие технологии редактирования генов в сочетании с традиционным методом создания из мишени микроРНК флуоресцентного зеленого белка. Успешный «танцевальный ход», называемый фосфорилированием аргонавта, позволяет микроРНК более эффективно переключать партнеров по танцу информационной РНК.«Наше исследование направлено на решение фундаментального вопроса о том, как микроРНК может регулировать большой набор целевых матричных РНК, даже несмотря на то, что количество микроРНК значительно меньше», — сказал доктор Джошуа Менделл, профессор молекулярной биологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. UT Юго-Западный.
«Путь микроРНК критически важен для здоровья и болезней, он служит своего рода регулятором объема генов, снижая экспрессию определенных белков», — сказал д-р Менделл, научный сотрудник CPRIT в области исследований рака. Исследователи UTSW ранее обнаружили, например, что дефекты пути микроРНК способствуют возникновению определенных детских онкологических заболеваний, а конкретные микроРНК могут ускорять или ингибировать рак, регулируя гены-супрессоры или гены, способствующие развитию опухоли. МикроРНК играют важную роль при многих других заболеваниях, включая болезни сердца.Технология редактирования генов CRISPR позволила ученым отключить разные гены в каждой клетке из миллионов клеток.
Клетки стали более флуоресцентными, когда гены, влияющие на путь микроРНК, были отключены, что привело ученых к открытию нового механизма фосфорилирования, участвующего в контроле взаимодействий микроРНК с мишенью.«Это исследование раскрыло новый и фундаментальный аспект пути микроРНК, в котором молекулы фосфата быстро добавляются и удаляются из ключевых белков пути. Мы считаем, что этот механизм позволяет микроРНК взаимодействовать с РНК-мессенджерами-мишенями, заглушать их, а затем эффективно переходить к «следующая цель», — сказал первый автор Райан Голден, студент программы подготовки медицинских ученых в Юго-Западном Университете штата Калифорния и сотрудник лаборатории Менделла.
Исследователи говорят, что отличительная комбинация методов, используемых для расшифровки пути, должна не только пролить новый свет на путь микроРНК, но и широко применяться для решения других биологических вопросов, что позволит лабораториям быстро идентифицировать критические компоненты важных генетических путей.«Это исследование представляет собой первый случай, когда эта экспериментальная стратегия была использована для изучения пути микроРНК в масштабе всего генома.
Это очень мощный подход. В этой работе излагается методология, которая может быть использована для изучения множества различных биомедицинских проблем», сказал доктор Менделл, член Всестороннего онкологического центра Гарольда К. Симмонса.