Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на нашу научную папку в телеграм.
Как ошибки в некодирующей РНК могут вызывать заболевания
Экспрессия генов должна очень тщательно контролироваться клетками, поскольку серьёзные проблемы могут возникнуть, когда гены экспрессируются в неправильных местах, в неправильное время или на неправильных уровнях. В случае гена, называемого chromodomain helicase DNA binding protein 2 (CHD2), избыточная экспрессия может привести к серьёзному нарушению нервного развития, вызывающему интеллектуальные задержки, отсутствие речи и движений у пациентов. Учёные идентифицировали молекулу РНК под названием CHASERR, которая помогает регулировать количество производимого белка CHD2. Когда CHASERR (CHD2 adjacent, suppressive regulatory RNA) функционирует неправильно, это приводит к экспрессии аномальных уровней белка CHD2.
Результаты исследования, подчеркивающие важность некодирующих областей ДНК, были опубликованы в New England Journal of Medicine.
Только около двух процентов человеческого генома кодирует белки, и хотя остальная часть когда-то просто игнорировалась, учёные теперь знают, что в этих некодирующих геномных областях существует множество критически важных последовательностей. Многие длинные некодирующие РНК транскрибируются из генома для выполнения регуляторной функции в клетках. Данное исследование подчеркнуло, насколько важными могут быть некоторые из этих некодирующих последовательностей.
В ходе работы было обнаружено, что удаление CHASERR изменяет экспрессию CHD2. "Мы называем CHD2 'геном Златовласки', потому что плохо как его недостаточное, так и избыточное количество. Нет никаких причин считать, что это единичный случай – скорее всего, эти длинные некодирующие РНК и некодирующие области более широко вовлечены в различные заболевания человека", – отметила ведущий автор исследования Джемма Карвилл, доцент Северо-Западного университета.
Предыдущие работы Карвилл и коллег показали, что аутизм и эпилепсия могут возникать при аномально низких уровнях белка CHD2. В данной работе оценивалось влияние избытка белка CHD2.
В исследовании участвовали три пациента с мутациями, которые удаляют CHASERR – длинную некодирующую РНК, влияющую на экспрессию CHD2.
Карвилл отметила, что изменение уровней CHASERR для производства правильного количества белка CHD2 может предложить новый вариант лечения для некоторых пациентов.
"Благодаря трём пациентам мы смогли наконец классифицировать это как новое заболевание", – сказала соруководитель исследования профессор Энн О'Доннелл-Лурия, содиректор Центра менделевской геномики Броуда.
Авторы исследования отметили, что эта работа может быть только началом исследований, раскрывающих, как ошибки в некодирующих РНК могут приводить к заболеваниям человека.
Родителям одного из пациентов удалось секвенировать геном их ребенка, и они узнали о делеции CHASERR. Отец затем начал искать исследователей, изучающих CHD2, и после того, как он связался с Карвилл, команда начала изучать его дочь и двух других пациентов, которые были выявлены после глобального поиска.
Теперь Карвилл и коллеги ищут способы воздействия на эти геномные проблемы с помощью лекарств или методов генной терапии.
Источники:
- Северо-западный университет (Northwestern University)
- New England Journal of Medicine
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на нашу научную папку в телеграм.