1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома

В наших клетках только малая часть генетической информации используется для создания белков. Как клетка выбирает, что использовать?

За это отвечает огромная молекулярная машина — сплайсосома. Она разделяет полезные и бесполезные части генов. И делает это прямо сейчас, пока вы читаете этот текст.

Сплайсосома жизненно важна для работы клетки. Если она сломается, это может привести к генетическим болезням. В клетках есть два типа сплайсосом: мажорная и минорная. Они работают вместе, чтобы соединять кусочки генов.

Группа ученых из EMBL в Гренобле недавно опубликовала исследование о минорной сплайсосоме в издании Molecular Cell. Мажорная сплайсосома изучается уже больше 40 лет, а минорная до сих пор остается загадкой. Ученые раскрыли структуру одной из ее частей — U11 snRNP, которая помогает находить и удалять ненужные части генов.

Как это работает:

• Сплайсосомы вырезают лишние куски из РНК (молекулы, которая переносит информацию от ДНК к белкам).
• Большинство генов содержат мажорные интроны (ненужные части), которые удаляет мажорная сплайсосома.
• Но есть и редкие минорные интроны — их удаляет минорная сплайсосома. Они встречаются в генах, которые поддерживают жизнь клетки.

Минорная сплайсосома состоит из пяти частей (U11, U12, U4atac, U6atac и U5 snRNPs). Ученые долго не могли понять, как они работают вместе.

Самым сложным было выделить этот комплекс из клетки и сохранить его для изучения, — говорит Цзянфэн Чжао, автор исследования.

Интересный факт
Мажорная и минорная сплайсосомы появились больше 1,5 миллиардов лет назад. Они как близнецы, которые давно разошлись, но все еще похожи.

Ученые использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы увидеть, как U11 snRNP находит начало интрона и начинает его вырезать. Оказалось, что ее структура сложнее, чем у мажорной сплайсосомы. Это помогает ей находить редкие минорные интроны среди огромного количества информации в клетке.

Мы только в начале пути, — говорит Чжао. — Нам еще многое предстоит узнать о минорной сплайсосоме.

Наша работа открывает новые возможности для изучения генетических нарушений, связанных с минорной сплайсосомой, — добавляет Войцех Галей. — Это может помочь в создании новых лекарств.

Ранее ученые выяснили, как восстанавливается поврежденная ДНК.

Иллюстрация: нейросеть.

12.02.2025