Уявіть собі мініатюрну фабрику всередині кожної клітини вашого тіла, де тисячі молекулярних робітників невпинно виробляють білки — основу життя. Але що трапиться, якщо у процесі виготовлення станеться помилка? Нещодавно міжнародна команда біохіміків з Гейдельберзького університету та Шанхаю розкрила таємницю двох молекулярних "інспекторів якості", які запобігають потенційно небезпечним помилкам у процесі сплайсингу РНК. Це відкриття може змінити наше розуміння механізмів виникнення раку та нейродегенеративних захворювань.
Перш ніж клітина зможе створити білок, генетична інформація повинна бути правильно оброблена. Спочатку ДНК транскрибується в попередник мРНК, який містить як кодуючі (екзони), так і некодуючі ділянки (інтрони). Сплайсосома — складний молекулярний механізм — відповідає за видалення інтронів і з'єднання екзонів, утворюючи зрілу мРНК. Цей процес називається сплайсингом і має бути надзвичайно точним.
Дослідники виявили, що два білки, GPATCH1 і DHX35, відіграють вирішальну роль у контролі якості сплайсингу. GPATCH1 розпізнає дефектну пре-мРНК, яка може привести до помилкового сплайсингу. DHX35, своєю чергою, видаляє непридатний матеріал і забезпечує розібрання сплайсосоми для підготовки до нового циклу роботи. Ця система подвійного контролю забезпечує високу точність генетичної інформації.
"Як клітинні контролери якості, ці два молекулярні фактори запобігають потенційному виробництву дефектних білків з неправильно сплайсованої мРНК", — пояснює доктор Пауліна Фішер, постдок у дослідницькій групі професора Еда Герта.
Дослідження проводилося на сплайсосомах ниткоподібного гриба Chaetomium thermophilum. Вченим вдалося виділити сплайсинг-комплекси гриба, які перебували в процесі контролю якості та відбраковували дефектну пре-мРНК. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, порушення сплайсингу пов'язані з понад 200 різними захворюваннями людини, включаючи спінальну м'язову атрофію, яка вражає близько 1 з 10 000 новонароджених.
Відкриття має значні клінічні перспективи, оскільки помилки сплайсингу асоціюються з різними захворюваннями, зокрема раком, генетичними та нейродегенеративними розладами. Розуміння механізмів контролю якості сплайсингу може привести до розробки нових терапевтичних підходів для лікування цих захворювань.
Дослідження було опубліковано в журналі Cell Research 28 лютого 2025 року під назвою "Structural insights into spliceosome fidelity: DHX35–GPATCH1-mediated rejection of aberrant splicing substrates".
Джерело: ScitechDaily
