Новые регуляторные РНК выполняют свою работу за микросекунды

Молекулы РНК на редкость многофункциональны, если рассматривать их как класс. Долгое время считалось, что все РНК нужны только для того, чтобы быть пассивными переносчиками информации от ДНК к рибосомам. Затем, однако, стали находить новые классы рибонуклеиновых кислот, которые не несли никакой «белковой» информации, но активно участвовали в управлении молекулярными машинами. Самый яркий пример — микроРНК, которые подавляют синтез белка.

Рибозим (молекула РНК, которая может катализировать протекание биохимических реакций) — один из ярких примеров сложной пространственной структуры РНК. (Рисунок Laguna Design.)

В статье, вышедшей в журнале Nature, группа учёных из Мичиганского университета (США) сообщает о новом типе некодирующих регуляторных РНК. Всего исследователи нашли три вида таких РНК: две принадлежат вирусу СПИДа и нужны для правильной репликации вирусного генома, а третья, клеточная, осуществляет контроль качества рибосом.

Особенность этих РНК в том, что они существуют в двух формах — обычной и возбуждённой. Формы различаются пространственной конформацией. РНК, как известно, не просто нить нуклеозидов: благодаря способности азотистых оснований взаимодействовать друг с другом, нить РНК может образовывать узлы, петли, складываться сама на себя и т. д. Всё это и формирует её пространственную форму.

Однако в случае новооткрытых РНК возбуждённая конформация оказалась на редкость короткоживущей: время её жизни составляет от 45 до 250 микросекунд, и учёным крупно повезло, что им удалось «поймать» эту мгновенную возбуждённую конформацию. Бóльшую часть времени РНК проводят в спокойном состоянии, но когда случается какое-то изменение, проходит какой-то клеточный сигнал, они приобретают другую форму, выполняют то, что от них требуется, и возвращаются к спокойствию. То есть ведут себя подобно обычным сигнальным молекулам.

То, что некоторые РНК способны к таким мгновенным переключениям, в научном мире подозревали давно, но до сих пор подобные альтернативные состояния невозможно было увидеть экспериментально. Сделать это удалось благодаря модификациям метода магнитно-резонансной спектроскопии.

Подробности того, как эти РНК работают, ещё предстоит выяснить, но авторы не исключают, что это лишь первая ласточка и в скором будущем удастся обнаружить такие стремительные превращения даже в старых, хорошо знакомых классах биомолекул.

Подготовлено по материалам Phys.Org.