МОСКВА, 25 августа. /ТАСС/. Сотрудник Московского физико-технического института (МФТИ) систематизировал и описал функции основных структур некодирующей РНК, которая участвует в регуляции синтеза белка, а также может ускорять биохимические процессы в клетке. Результаты работы опубликованы в журнале Biochemistry, сообщила в среду пресс-служба вуза.
"Некодирующая РНК в клетке входит в некоторые важные органеллы, регулирует синтез белков, ускоряет отдельные реакции и участвует в других биологически важных процессах. Часто функционирование некодирующих РНК обеспечивается устойчивыми взаимодействиями нуклеотидов одной или нескольких молекул РНК. Биоинформатик из МФТИ и Института математических проблем биологии РАН описал известные структуры некодирующих РНК, связанных с аденином", - говорится в сообщении.
ДНК хранит информацию о нужных для функционирования клетки белках. При считывании этой информации образуются промежуточные молекулы - матричные РНК, по которым впоследствии и строится белок. Однако далеко не вся ДНК хранит последовательности именно белков, например почти 98% генома человека не кодируют белки. По части некодирующей ДНК синтезируются некодирующие молекулы РНК.
В настоящее время ученым известно, что эти молекулы, как правило, участвуют в регуляции синтеза белка, составляют большую часть рибосомы и выполняют ее функции. Также некодирующие РНК ускоряют некоторые биохимические процессы в клетке, в том числе могут подавлять производство белка. На этом эффекте основана работа одного из лекарств от редкого генетического заболевания - спинально-мышечной атрофии.
ДНК и некоторые участки РНК представляют собой двунитевые молекулы или части молекул, закрученные в спираль. Образующие молекулу нити расположены несимметрично относительно оси спирали, поэтому образуются малая и большая бороздки - меньший и больший, чем 180 градусов, угол между нитями. В малые бороздки некоторых некодирующих РНК встраиваются аденины - одно из четырех азотистых оснований в нуклеиновой кислоте в ДНК - из той же или другой молекулы РНК. Структуры РНК со связанным аденином называются А-минорами, а несколько идущих подряд А-миноров - мотивом А-минор.
Определение A-миноров
В новой работе старший преподаватель кафедры алгоритмов и технологий программирования МФТИ Евгений Баулин систематизировал имеющиеся структуры А-миноров и мотивов А-минор, описал их геометрию и функции. Ученый выделил две основных группы А-миноров, различающихся расстоянием вдоль последовательности РНК между тремя участвующими во взаимодействии нуклеотидами.
В структурах из первой группы они расположены близко, из второй - удалены друг от друга. Все обнаруженные ранее структуры А-миноров, как отмечают в МФТИ, можно разделить по этим двум группам и по типам взаимодействия в группах. Благодаря этой классификации можно быстро определять вид А-минора или мотива А-минора и пользоваться уже известными их свойствами.
"В настоящее время определяющие А-миноры программы и описания используют далеко не все существующие данные. К сожалению, такой подход упускает из виду многие неканонические A-миноры. Нет сомнений в том, что с экспоненциально растущим числом разрешенных трехмерных структур различных молекул РНК список функционально важных взаимодействий A-минор также будет быстро расти. Следовательно, необходимо разработать расширенные программы для описания различных типов A-миноров и для определения взаимодействий A-миноров с другими мотивами РНК", - сказал Баулин, слова которого приводится в сообщении.