Роль РНК-интерференции в подавлении транскрипции ретротранспозонов и тандемных повторов у D. melanogaster

• Автор: Кленов, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с.

В то же время обнаружено, что репрессия генов может происходить в отсутствии их собственного промотора, тогда как наличие гомологии с повторами в транскрибируемой области необходимо для осуществления регуляции. Полученные данные впервые показывают роль естественной РНКинтерферснции в регуляции транскрипции генов у животных. Прагсгическая ценность Полученные в работе данные позволяют приступить к детальному исследованию механизма модификации структуры хроматина, индуцируемой короткими РНК в герминальных тканях дрозофилы. Результаты исследования механизмов IIинтерференции на . Апробация работы Работа апробирована на лабораторном семинаре в отделе молекулярной генетики клетки ОМГК ИМГ РАН и на кафедре Молекулярной биологии МГУ им. М.В. Ломоносова. Данные, представленные в работе, докладывались на и конференциях по дрозофиле США, , , на конференциях, посвященных механизмам РНКинтерференции i, США, , , , на конференции Современные проблемы молекулярной генетики ИМГ, , на конференции по изучению гетерохроматина Италия, , на 3ом Биохимическом Съезде СанктПетербург, и на других конференциях Киев, Пущино, Москва, . В году была обнаружена способность молекул дцРНК, инъецированных
в организм нематоды . РНКинтерференции i, i i . Этот феномен был открыт в ходе экспериментов по подавлению генов при помощи искусственно синтезированных аитисмысловых РНК. Предполагалось, что антисмысловая РНК в результате узнавания комплементарной мРНК препятствует ее трансляции. Антисмысловая РНК, действительно, снижала уровень экспрессии гомологичного гена, однако с очень низкой эффективностью. Оказалось, что инъекции контрольной смысловой РНК вызывают такой же эффект подавления экспрессии гена, как и инъекция антисмысловой РНК i . II, а двуцепочечная дцРНК, небольшая доля которой образовывалась при транскрипции i vi и присутствовала в качестве примеси в обоих препаратах. РНК в клетках млекопитающих , , приводящий к прекращению трансляции всех мРНК, независимо от последовательности дцРНК. В отличие от эффекта дцРНК в клетках млекопитающих, РНКинтерференция предполагает специфическое нарушение экспрессии только тех генов, которые обладают достаточно большой степенью гомологии с введенной дцРНК. Первые эксперименты по РНКинтерференции у . РНК способна действовать в очень низких концентрациях. Расчеты показали, что эффективными оказываются концентрации, соответствующие всего нескольким молекулам дцРНК на клетку i . РНК. РНК, соответствующей экзонам, в том числе 5 и 3 нетранслируемым областям , но не интронам или нстранскрибируемой промоторной части гена . Эти свойства позволили сформулировать первую модель РНКинтерференции, согласно которой дцРНК приводит к поспранскрипционной деградации гомологичной мРНК в цитоплазме, не затрагивая последовательность ДНК и структуру хроматина гена т. РНК в ядре. Субстехиометрическое действие дцРНК на мРНК объяснялось либо амплификацией активной формы сигнала, либо каталитическим действием дцРНК на многие молекулы мРНК, либо комбинацией обоих механизмов. В последующие годы эффективность РНКинтсрфсрснции была продемонстрирована у разнообразных животных , , . Аравин и др. Было предположено, что биологическое значение механизма РНКинтерференции состоит в борьбе с РНКвирусами, которые могут реплицироваться с образованием дцРНК интермедиатов, а также в подавлении экспрессии и размножения подвижных элементов, для которых также обнаруживаются молекулы дцРНК i . Уже сразу после открытия РНКинтерференция стала использоваться как мощный и удобный способ специфического подавления экспрессии генов, исходя из их нуклеотидной последовательности, в том числе для массового скрининга генов , , . В настоящее время РНКинтерференция является одним из наиболее часто используемых подходов функциональной геномики , i, vi, , . Подавление экспрессии гена можно индуцировать как при помощи инъекций или другого способа доставки искусственно синтезированной дцРНК в организм, так и путем введения в геном трансгенных конструкций, кодирующих дцРНК. Одновременно начались исследования самого механизма РНКинтерференции с использованием как генетического, так и биохимического подходов.