Некодирующая ДНК чувствительна к вирусной инфекции

30.04.201213780

В геноме человека кроме последовательностей ДНК, кодирующих информацию о белках, есть так называемая некодирующая ДНК, которую долго считали ненужной и называли «мусорной». Израильские ученые выяснили, что некодирующие РНК (нкРНК) – молекулы РНК, не транслирующиеся в белки – играют ключевую роль в функционировании клетки. Мутации в нкРНК связаны с развитием множества серьезных заболеваний, в том числе, аутизма, болезни Альцгеймера и онкологических заболеваний.

Научная группа с медицинского факультета Саклера Университета Тель-Авива (Tel Aviv University's Sackler Faculty of Medicine, Израиль) под руководством доктора Ноама Шомрона (Noam Shomron) с помощью метода полногеномного секвенирования установила, что при инфицировании клетки вирусом молекулы нкРНК продуцируют биологические вещества, сигнализирующие о наличии в клетке патогенов. Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Nucleic Acid Research, расширяют представления ученых о взаимодействии организма хозяина с патогенами, а также открывают новые возможности для борьбы с инфекцией.

«Если подтвердится, что количество особых молекул РНК увеличивается при специфической вирусной инфекции, можно будет разработать методы лечения, позволяющие остановить или замедлить развитие инфекционного процесса», - объясняет доктор Шомрон.

Ученые провели слепое исследование в условиях in vitro, при котором часть клеток была заражена вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), а другая часть клеток не была инфицирована. Для того чтобы установить, можно ли выявить инфекцию в некодирующих участках ДНК, ученые отсеквенировали молекулы нкРНК . По словам доктора Шомрона, благодаря специфическим сигналам, продуцируемым нкРНК, ученые в 100% случаев смогли идентифицировать инфицированные и неинфицированные клетки.

Доктор Шомрон считает, что эти сигналы, которые могут включать как увеличение, так и уменьшение специфических молекул нкРНК внутри клетки, вероятно, имеют биологическую значимость. «С введением патогена возникает реакция как в кодирующих, так и некодирующих последовательностях ДНК. Добавляя новый пласт информации о взаимодействиях патогена и организма хозяина, мы лучше понимаем общую картину. А представление о реакциях нкРНК, наступающих после инфицирования различными вирусами, может открыть новые возможности борьбы с возбудителями», - говорит Шомрон.

В поисках «ахиллесовой пяты» инфекций

Ученые полагают, что патогены могут привлекать молекулы нкРНК для помощи в истощении организма хозяина. Разработка лекарственных препаратов, ингибирующих или замедляющих пролиферацию молекул нкРНК, может стать новой и эффективной стратегией борьбы с внедряющейся в организм инфекцией.

«Полученные результаты позволят ученым разработать методы лечения, которые одновременно с разных направлений атакуют вирус, действуя на кодирующий и некодирующий генетический материал», - объясняет доктор Шомрон. Ученый предполагает, что нкРНК может оказаться «ахиллесовой пятой» патогенов.

Доктор Шомон и его команда разработали новое программное обеспечение под названием RandA, предназначенное для «чтения и анализа нкРНК», выполняющее анализ нкРНК и оценку данных, полученных в ходе секвенировании. Именно это программное обеспечение помогло ученым выявить признаки, характерные для клеток, инфицированных вирусом.

По материалам American Friends of Tel Aviv University

Оригинальная статья:
O. Isakov, R. Ronen, J. Kovarsky, A. Gabay, I. Gan, S. Modai, N. Shomron. Novel insight into the non-coding repertoire through deep sequencing analysis. Nucleic Acids Research, 2012; DOI: 10.1093/nar/gks228


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей