Теперь команда из EMBL Гейдельберга и Стэнфордского университета во главе с Ларсом Стейнмецем перевернула это с ног на голову в статье, опубликованной в Cell. Исследователи показали, что один конец мРНК начинает распадаться, в то время как другой все еще служит шаблоном для производства белка. Таким образом, изучение распадающейся мРНК также дает представление о том, как производятся белки.
Открытие было сделано почти случайно. В рамках исследования того, как ДНК транскрибируется в мРНК, соавторы Висент Пелехано и Ву Вэй разработали метод in vivo для подсчета разлагающихся молекул мРНК в клетке. мРНК имеет защитный «колпачок», который предотвращает ее деградацию — как только этот колпачок удаляется, начинается распад.
Исследователи обнаружили закономерность в распределении «бескапельной» РНК, которой они не ожидали.Висент Пелехано из группы Steinmetz в EMBL Heidelberg объясняет: «Считалось, что распадающаяся РНК не представляет особого биологического интереса, поэтому мы были очень удивлены, увидев закономерность. генетический код, но мы никогда не ожидали, что он приведет к совершенно новому пониманию того, как взаимодействуют мРНК и рибосомы ».Белки производятся из мРНК рибосомами — «молекулярными машинами», которые последовательно проходят вдоль мРНК, переводя ее нуклеотиды в аминокислоты.
Считалось, что мРНК начала распадаться только после того, как последняя рибосома покинула ее и трансляция была завершена. Фактически, исследователи смогли определить, что защитный «колпачок» удален и начинается деградация, даже если рибосомы все еще связаны с мРНК.Они продемонстрировали, что фермент, разлагающий мРНК, следует за рибосомой, останавливаясь в заданных точках вдоль мРНК, обычно после каждой группы из 3 нуклеотидов, участка кода, который относится к одной аминокислоте. Команда считает, что это показывает, что фермент приостанавливается во время трансляции, позволяя рибосоме выполнять свою работу и двигаться дальше, прежде чем начать деградацию мРНК, ранее защищенную рибосомой.
Этот новый подход также открывает новые возможности для изучения рибосом. «Исследователи, изучающие активность рибосом, обычно используют лекарства, чтобы удерживать рибосомы на месте. Это может изменить то, как мы воспринимаем их активность. Мы просто ищем молекулы, оставшиеся от распада мРНК, и определяем их распределение.
Мы считаем, что это дает более точную картину того, что происходит. что происходит с мРНК и рибосомой, чем было возможно раньше », — объясняет Ву Вэй из Стэнфордского университета.