Клетки передают своим потомкам «черный список» генов

Исследователи из Массачусетского университета (США) открыли вариант механизма РНК-интерференции, при помощи которого клетки запоминают гены, которые лучше не включать, и передают это знание своим потомкам, передает «Компьютерра–Онлайн». Причем делают они это не через ДНК, а с помощью эпигенетических механизмов.

Проводя эксперименты по введению гена зелёного флюоресцентного белка (GFP) в геном нематод Caenorhabditis elegans, учёные заметили, что у одних червей белок синтезировался, а у других этот ген молчал из поколения в поколение. В итоге исследователи пришли к выводу, что в этом процессе здесь задействованы механизмы РНК-интерференции.

Клетка запоминает, какие гены использовались предыдущими поколениями, и такая память позволяет вовремя обнаружить чужеродную РНК (например, от вируса, встроившегося в геном) и запретить синтез белка на ней.

Исследовали назвали обнаруженный феномен РНК-индуцированным эпигенетическим сайленсингом, или РНКэ, поскольку сведения о неправильных генах передаются от клетки к клетке не через ДНК, а с помощью эпигенетических механизмов.

В клетках есть специальные белки-аргонавты, которые связывают специальную, только для них предназначенную короткую РНК. С помощью этой РНК белок-аргонавт сканирует матричные РНК, выходящие из ядра. Если аргонавту с малой РНК попадается РНК, считанная с неродной последовательности ДНК, он даёт сигнал другому белку-аргонавту под названием WAGO, который отключает сомнительный генетический материал. В последующих поколениях эта ДНК тоже будет неактивна.

Чтобы случайно не «заткнуть» собственные, правильные гены, существует третий тип белков-аргонавтов, которые связываются обычными клеточными мРНК и препятствуют их взаимодействию с белками-ингибиторами.

Исследователи полагают, что с некоторых новых генов такой запрет на активность может время от времени исчезать, и в результате клетка будет приобретать некие эволюционные преимущества без изменений в геноме, просто включая запасные гены. У млекопитающих несколько миллионов малых РНК, участвующих в запоминании генетической активности, поэтому очевидно, что полученные результаты обнаруживают лишь малую часть огромной системы генетической безопасности.