В гените на хората бе открит скрит механизъм за възстановяване на РНК
Молекулите на рибонуклеиновата киселина (РНК) се съдържат в клетките на всички живи същества и извършват доста значими задания. Понякога те би трябвало да бъдат химически модифицирани, с цел да се възстановят от увреждане. Един от тези процеси е тристепенното лигиране или сливане на две вериги РНК. Тази реакция се задейства от специфични ензими, РНК лигази, и участва във всички форми на живот – от вирусите до растенията. Но тези лигази към момента не са открити при гръбначните животни. Интердисциплинарен екип от учени от Германия откри първата човешка РНК лигаза – протеинът C12orf29. Той защищава този ензим от клетъчен стрес.
„ Открихме C12orf29, до момента в който изследвахме човешките белодробни и бъбречни карциномни кафези, търсейки протеини с избрани химични характерности. За задачата използвахме нови химически принадлежности. Протеинът притегли вниманието ни, защото преди този момент не бе ясно каква тъкмо е неговата функционалност “, изяснява Андреас Маркс, професор по органична химия в университета в Констанц.
След това учените са създали и приложили разнообразни процедури за филтриране и прогнозиране на структурата на непроучените протеини и са провели опити за определяне на тяхната химическа функционалност, написа Phys.org. В резултат на това те съумяха да потвърдят това, което в началото бе единствено основателно съмнение: точно C12orf29 свързва веригите на РНК, употребявайки аденозин трифосфат (АТФ).
Изследователите съумяха да покажат в елементи, че този развой следва присъщ модел от три етапи, прочут от други РНК лигази на други форми на живот. За да научат повече за функционалността на C12orf29 на клетъчно равнище, те са създали още една стъпка напред, като са употребявали генетичната ножица CRISPR-Cas, с цел да основат клетъчна линия на човешки бъбрек, в която генът, кодиращ C12orf29, е изключен. И съумяха да сравнят изключените кафези с естествените кафези при разнообразни условия.
По-специално, те са третирали клетките с менадион, синтетичен аналог на витамин К3, и са забелязали ясна разлика сред изключените кафези и клетките с работеща РНК лигаза: относително дребна централизация на менадион е била задоволителна, с цел да повреди изключените кафези.
Тъй като менадионът предизвиква оксидативен стрес, откривателите стигат до заключението, че точно C12orf29 защищава клетките от него.
Постижението е значимо, тъй като една от основните функционалности на РНК е копирането на генетична информация от ДНК и превеждането ѝ в протеини – това е по този начин нареченият протеинов синтез. От друга страна спомагателната хидроксилна група в структурата на нуклеотидите на РНК я прави по-нестабилна и по-лесно разрушима в съпоставяне със структурата на ДНК. Това е и повода генетичната информация да се съхранява в ДНК (с дребни изключение), а нейното прекопирване – от РНК.
