Много различных тканей и органов во время эмбрионального развития образуется из плюрипотентных стволовых клеток. К настоящему времени известно, что эти процессы находятся под контролем транскрипционных факторов, индивидуальных для конкретных тканей. Найдены новые механизмы взаимодействия генома человека и молекул РНК в процессе формирования тканей и органов — об этом сообщили ученые в ходе исследований. Ученые из Института по молекулярной генетики в Берлине, в сотрудничестве с коллегами из Массачусетского технологического института и Broad Institute в Бостоне, продемонстрировали, что молекулы РНК, которые не выступают в качестве шаблонов для синтеза белка, участвуют в этих процессах. Ученые изменили ген некодирующих молекул РНК (lncRNA) и тем самым нарушили развитие сердца до такой степени, что это стало смертельным для эмбриона. Стало очевидным, что lncRNA участвует в управлении транскрипционных факторов, которые сами несут ответственность за управление роста и развития ткани и органогенеза. РНК выступает в качестве модулирующего фактора в этих процессах.
Молекулы РНК включают в себя более 300 нуклеотидов. Известно, что они взаимодействуют с гистон-модифицирующими белковые комплексами, которые контролируют состояние активации генов (активируемый, активный или репрессированных), а также влияют на уровень их активности. Это происходит, например, путем передачи метильных групп к гистонам, ДНК-упаковке белков. Модификации гистонов могут быть скопированы во время деления клетки и таким образом передавать состояние активации генов от клетки к клетке через несколько стадий дифференцировки.
Эти процессы могут быть необходимы для эмбрионального развития. Эта теория была ранее известна в первую очередь для транскрипционных факторов. Задержка между выражением Fendrr-РНК и появление пороков развития может быть объяснена специфическим действием этого нового класса регуляторов. Они оказывают эпигенетический контроль над генами-мишенями, в том числе отвечают за важные факторы транскрипции путем связывания гистон-модифицирующих комплексов белков. Роль РНК в эмбриональном развитии огромна — они влияют на судьбу потомства клеток, в которых они сами проявляли активность лишь кратковременно.
Дальнейшие изучения этого вопроса помогут человечеству исключить риск развития внутриутробно пороков различных органов у младенцев.
