Судьбу эмбриональных стволовых клеток определяют РНК нового класса
Молекулы РНК, получившие название linc-РНК, участвуют в поддержании плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток и определяют пути их дифференцировки. Давно прошли те времена, когда за РНК признавали лишь роль посредника между ДНК и белоксинтезирующей машиной. Молекулы рибонуклеиновой кислоты только одного класса — матричные, или информационные, РНК — синтезируются для этой цели: с участка ДНК, кодирующего какой-нибудь белок, снимается РНК-копия, на которой потом рибосомы синтезируют полипептидную цепь белка. Впоследствии у некоторых РНК была обнаружена каталитическая способность: эти рибонуклеиновые молекулы могли сами, без помощи ферментов-белков, осуществлять некоторые химические реакции. В 1990-е был открыт целый класс регуляторных РНК-молекул, которые не кодировали никаких белков, но активно вмешивались в процесс биосинтеза. Их назвали микрорегуляторными РНК — микроРНК; свои регуляторные функции они выполняли, связываясь с «большими», кодирующими молекулами нуклеиновых кислот. Напарниками этих микроРНК выступили малые интерферирующие РНК, участвующие в процессе РНК-интерференции.
Молекулярный комплекс, выполняющий один из способов РНК-регуляции — РНК интерференцию: малая интерферирующая РНК и связанный с ней белок (оранжевый) (рисунок Laguna Design).
Но история на этом не закончилась. Два года назад обнаружилась ещё одна группа РНК, получивших название linc-РНК (large intergenic noncoding RNA). Эти РНК оказались заметно больше, чем микроРНК, но они также не несли информацию о белках, синтезировались на межгенных участках ДНК и, очевидно, тоже выполняли некую регуляторную работу. Исследователи из Броудовского института (США) выявили более 3 500 таких linc-РНК в человеческом и мышином геномах.
И вот спустя два года учёные публикуют в журнале Nature новую статью, в которой помещают предварительные данные о функциях новооткрытых РНК.
Исследователи попробовали выяснить, что делают эти молекулы в эмбриональных стволовых клетках мышей.
В эксперименте последовательно выключали более чем 200 linc-РНК, после чего оценивали активность генов в таких клетках. В большинстве случаев это приводило к далекоидущим последствиям, что в итоге сказывалось на судьбе стволовой клетки. Исследователям удалось определить свыше 20 linc-РНК, которые были критичны для поддержания плюрипотентности клеток, то есть для способности к превращению в любой тип клеток взрослого организма. Примерно такое же число регуляторных РНК отвечало за последующую дифференциацию клеток. Подавление работы нескольких linc-РНК в определённой комбинации позволяло направить развитие клетки по тому или иному пути.
По предположению авторов, такие молекулы служат чем-то вроде командных пунктов: с ними связываются и перегруппировываются молекулы регуляторных белков. Хотя подробное описание функций linc-РНК ещё впереди, можно со всей определённостью сказать, что удалось обнаружить новый, до сей поры неизвестный молекулярный механизм, управляющий эмбриональным развитием организма.
