Функции «мусорной» ДНК
В нервных клетках основная часть ионных каналов сосредоточена в области отростков: дендритов и аксонов, ответвляющихся от тела клетки. Нарушения функционирования ионных каналов дендритов и аксонов выявляются при таких заболеваниях, как эпилепсия и различные нейродегенеративные расстройства.
Интроны – это участки генов, которые после процесса транскрипции «вырезаются» из РНК ферментами – РНКаказами (т.н. сплайсинг РНК). Затем матричная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму клетки и служит основой для трансляции белков. В 2005 году было обнаружено, что сплайсинг может происходить не только в ядрах, но также в дендритах нервных клеток.
В настоящее время показано, что часть генетической информации, необходимой для нормального формирования т.н. ВК-ионных каналов, содержится в интроне, после сплайсинга транспортирующемся в цитоплазму клетки вместо того, чтобы подвергнуться разрушению ферментами.
Результаты этой работы были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 4 февраля 2008 года. При деструкции интронной РНК электрические характеристики нейронов нарушались. «Мы полагаем, что интрон-содержащая матричная РНК попадает в дендрит, где претерпевает сплайсинг в строго в определенных областях, называемых шипиками. Шипики – это выступы мембраны дендрита, контактирующие с аксонами других нейронов. Соответственно, шипики – одно из основных звеньев в передаче нервного импульса», говорит руководитель исследования Джеймс Эбервайн (James Eberwine), «это первое свидетельство того, что интроны участвуют в клеточных функциях».
«Интрон участвует в правильном позиционировании матричной РНК перед началом синтеза белка. Только после этого происходит сплайсинг. Если же сплайсинг происходит раньше, то ионные каналы располагаются в мембране беспорядочно».
Исследователи предполагают, что таким образом происходит точное позиционирование большинства ионных каналов нервных клеток. Определенное число каналов и их расположение также важно для проведения импульса, как и структура самих каналов.
Эта работа может оказаться важным шагом в исследованиях формирования памяти, развития когнитивных расстройств и в целом для понимания значения «мусорной» ДНК, в достаточно больших количествах присутствующей в геноме.
Нейрон. Дендриты, ответвляющиеся от тела клетки, отмечены стрелками.
По материалам:
ScienceDaily