Представьте себе миниатюрную фабрику внутри каждой клетки вашего тела, где тысячи молекулярных рабочих неустанно производят белки - основу жизни. Но что случится, если в процессе изготовления произойдет ошибка? Недавно международная команда биохимиков из Гейдельбергского университета и Шанхая раскрыла тайну двух молекулярных "инспекторов качества", которые предотвращают потенциально опасные ошибки в процессе сплайсинга РНК. Это открытие может изменить наше понимание механизмов возникновения рака и нейродегенеративных заболеваний.
Прежде чем клетка сможет создать белок, генетическая информация должна быть правильно обработана. Сначала ДНК транскрибируется в предшественник мРНК, который содержит как кодирующие (экзоны), так и некодирующие участки (интроны). Сплайсосома – сложный молекулярный механизм – отвечает за удаление интронов и соединение экзонов, образуя зрелую мРНК. Этот процесс называется сплайсингом и должен быть чрезвычайно точным.
Исследователи обнаружили, что два белка, GPATCH1 и DHX35, играют решающую роль в контроле качества сплайсинга. GPATCH1 распознает дефектную пре-мРНК, которая может привести к ошибочному сплайсингу. DHX35, в свою очередь, удаляет непригодный материал и обеспечивает разборку сплайсосомы для подготовки к новому циклу работы. Эта система двойного контроля обеспечивает высокую точность генетической информации.
"Как клеточные контроллеры качества, эти два молекулярных фактора предотвращают потенциальное производство дефектных белков из неправильно сплайсированной мРНК", – объясняет доктор Паулина Фишер, постдок в исследовательской группе профессора Эда Герта.
Исследование проводилось на сплайсосомах нитевидного гриба Chaetomium thermophilum. Ученым удалось выделить сплайсинг-комплексы гриба, которые находились в процессе контроля качества и отбраковывали дефектную пре-мРНК. По данным Всемирной организации здравоохранения, нарушения сплайсинга связаны с более 200 различными заболеваниями человека, включая спинальную мышечную атрофию, которая поражает около 1 из 10 000 новорожденных.
Открытие имеет значительные клинические перспективы, поскольку ошибки сплайсинга ассоциируются с различными заболеваниями, в частности раком, генетическими и нейродегенеративными расстройствами. Понимание механизмов контроля качества сплайсинга может привести к разработке новых терапевтических подходов для лечения этих заболеваний.
Исследование было опубликовано в журнале Cell Research 28 февраля 2025 года под названием "Structural insights into spliceosome fidelity: DHX35-GPATCH1-опосредованное отторжение аберрантных сплайсинговых субстратов".
Источник: ScitechDaily
