Обнаружен стабилизирующий хромосомы фермент
Американские ученые из лаборатории Колд Спринг Харбор исследовали роль фермента Dicer в клетках млекопитающих и обнаружили, что он стабилизирует хромосомы. Мутации гена, кодирующего этот фермент, часто наблюдаются в раковых клетках, что можно использовать для разработки новых лекарств от рака. Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Communications.
Клетки активно используют различные молекулы РНК для регуляции генов. Небольшие молекулы РНК могут настраивать, какое количество белка будет синтезировано с того или иного гена. Некоторые РНК и вовсе могут отключать определенные гены. Существует фермент под названием Dicer, который нарезает РНК на маленькие фрагменты. Растения используют этот фермент для разрушения генома РНК-вирусов, черви — для отключения генов во время развития организма. У людей Dicer используется для получения микроРНК, которые регулируют активность генов. Dicer интересен еще и потому, что мутации в гене, который кодирует этот фермент, играют большую роль в некоторых видах рака. Однако подробности этого феномена до сих пор не выяснены.
Исследователи рассматривали роль фермента Dicer в клетках млекопитающих и обнаружили, что он важен для сохранения стабильной структуры хромосом. Ученые удалили ген фермента из эмбриональных стволовых клеток мышей, что привело к разрушительным последствиям. При делении клеток хромосомы плохо выравнивались и неравномерно распределялись по дочерним клеткам. Из-за этого замедлился процесс деления, многие клетки отмерли. Аналогичную ситуацию ученые ранее наблюдали в клетках дрожжей. Оказалось, что ген Dicer стабилизирует геном мышей так же, как это происходит у дрожжей. Это означает, что фермент имеет древнюю эволюционную роль.
«Как мы выяснили, Dicer определяет стабильность генома. При этом он действует независимо от малых молекул РНК, хотя ранее были известны только такие пути. Это может объяснять, почему мутации в гене Dicer являются важным фактором в некоторых видах рака», — заметил Бенджамин Рош, один из соавторов исследования.
В норме фермент Dicer работает совместно с белком BRD4, который активирует гены. В некоторых типах рака встречаются мутации как гена фермента, так и гена этого белка. Исследователи обнаружили, что, если ген Dicer сломан, а белок BRD4 все еще присутствует в клетке, хромосомы все равно находятся в нестабильном состоянии. Но когда ученые удалили фрагмент белка BRD4 (бромодомен 2), хромосомы вновь стабилизировались. Исследователи предложили использовать ингибиторы, нацеленные на бромодомен 2 белка BRD4, для терапии видов рака в том случае, если ген Dicer поврежден.