Исследование раскрывает, как образуются вредные скопления РНК, и способ их растворения
В многокомпонентных биомолекулярных конденсатах усиливается агрегация РНК.
Учёные из Университета Буффало изучили, как в клетках мозга при болезнях Хантингтона и боковом амиотрофическом склерозе (БАС) образуются твёрдые скопления РНК. Эти скопления могут вредить клеткам, впитывая важные белки и способствуя развитию болезни.
Исследователи обнаружили, что маленькие капельки, состоящие из белков и нуклеиновых кислот, способствуют формированию таких РНК-кластеров. Они также нашли способ предотвратить их образование и даже разрушить уже существующие скопления.
Ключевым инструментом стала особая модифицированная РНК — антисмысловой олигонуклеотид (ASO), которая связывается с повторяющимися участками РНК в кластерах и помогает их расщеплять.
В клетках РНК, ДНК и белки образуют жидкоподобные капли — биомолекулярные конденсаты. Повторяющиеся РНК внутри них сначала равномерно распределены, но со временем начинают слипаться, формируя твёрдое ядро, окружённое жидкой оболочкой.
Учёные выяснили, что сами по себе повторяющиеся РНК не слипаются, так как складываются в устойчивые трёхмерные структуры. Для их агрегации нужна подходящая среда — конденсаты создают необходимые условия.
Было также показано, что добавление белка G3BP1, который связывается с РНК, мешает формированию кластеров, действуя как молекулярный «сторож», не давая РНК слипаться.
Антисмысловой олигонуклеотид (ASO) эффективно связывается с повторяющимися РНК и разбирает их кластеры, но это зависит от точного соответствия последовательностей. Любые изменения в ASO снижают его способность предотвращать или разрушать скопления.
Это открытие важно, поскольку показывает новый путь для разработки потенциальных методов лечения болезней, связанных с агрегацией РНК.
Кроме того, исследование помогает понять роль РНК и биомолекулярных конденсатов не только в болезнях, но и в происхождении жизни, так как такие структуры могли защищать функции РНК в ранних условиях Земли.
