luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Ученые открыли новый механизм регуляции генов



Группа ученых из России изучила роль двухцепочечных фрагментов созревающей РНК и показала, что взаимодействие между её удаленными частями может регулировать экспрессию генов. Исследование опубликовано в Nature Communications.

ДНК и РНК — дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты — важнейшие части организма человека. ДНК — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Молекула ДНК хранит биологическую информацию в виде генетического кода, состоящего из последовательности нуклеотидов. В свою очередь РНК — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов и играют важную роль в кодировании, прочтении, регуляции и выражении генов.

В школе мы узнаем, что ДНК — двухцепочечная структура, а РНК — одноцепочечная. Но это не совсем так. Ученые сталкивались с ситуацией, когда РНК образовывала двухцепочечную (так называемую вторичную) структуру, которая играет важную роль в функционировании её молекул. Эти структуры участвуют в регуляции экспрессии генов, где двухцепочечные области обычно несут определенные функции, и в случае потери могут вызывать серьезные нарушения. Двухцепочечная структура создается липкими дополнительными областями.

В состав РНК входят следующие нуклеозиды:

-Аденин + рибоза = аденозин (A)
-Гуанин + рибоза = гуанозин (G)
-Цитозин + рибоза = цитидин (С)
-Урацил + рибоза = уридин (U)

В случае нуклеиновых кислот — как олиго- так и полинуклеотидов, азотистые основания нуклеотидов способны из-за образования водородных связей формировать парные комплексы аденин—тимин (или урацил в РНК) и гуанин—цитозин при взаимодействии цепей нуклеиновых кислот. Такое взаимодействие называется комплементарность нуклеиновых кислот и оно играет ключевую роль в ряде фундаментальных процессов хранения и передачи генетической информации: репликации ДНК, обеспечивающей передачу генетической информации при делении клетки, транскрипции ДНК в РНК при синтезе белков, кодируемых ДНК гена, хранении генетической информации в двухцепочечной ДНК и процессах репарации ДНК при её повреждении.

Иными словами, чтобы части РНК «прилипали» друг к другу, буквы U и G должны отображаться напротив A и C соответственно. Большинство прилипающих областей расположены близко друг к другу. Однако роль тех, которые расположены на отдалении не совсем понятна.

Ученые из Центра наук о жизни Сколтеха под руководством профессора Дмитрия Первушина и их коллег из российских и международных лабораторий провели совместное исследование. Они использовали методы молекулярной- и биоинформатики для анализа структуры и роли комплементарных участков РНК, которые расположены далеко друг от друга, но, при этом, способны образовывать вторичные структуры.

Вообще, у РНК есть две структуры — первичная и вторичная.

Под первичной структурой нуклеиновых кислот понимают порядок, последовательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи РНК. Такая цепь стабилизируется 3′,5′-фосфодиэфирными связями. В свою очередь, вторичная структура — конформационное расположение главной цепи макромолекулы (например, полипептидная цепь белка или цепи нуклеиновых кислот), независимо от конформации боковых цепей или отношения к другим сегментам. В описании вторичной структуры важным является определение водородных связей, которые стабилизируют отдельные фрагменты макромолекул.

Благодаря новой работе, выяснилось, что вторичная структура играет важную роль в созревании молекул РНК, несущих информацию, и особенно в сплайсинге. Этот процесс, в котором некодирующие области вырезаются, а кодирующие — сшиваются вместе (как в процессе созревания молекул РНК). Ученые показали, что вторичные структуры РНК могут регулировать сплайсинг и, таким образом, вносить большой вклад в регуляцию генов чем считалось ранее.

Биологи опубликовали обширный каталог потенциально важных структур РНК, основанный на вычислениях. Однако авторы работы отмечают, что экспериментальные исследования в этом направлении только начинаются.

Tags: гены
Subscribe

Posts from This Journal “гены” Tag

promo luckyea77 december 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments