2014-05-08

МікроРНК може рухатися

5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 голос)

З тих пір, як маленькі шматочки генетичного матеріалу, відомого як мікроРНК були вперше описані на початку 90-х учені намагаються дослідити, наскільки вони важливі для регулювання активності генів у клітинах.

Тепер нове дослідження показало, що мікроРНК не тільки контролюють діяльність генів в даній клітині - вони також можуть переходити з однієї клітини в іншу, щоб посилати сигнали, які впливають на активність генів у більш широкому масштабі.

Дослідники з інституту IGSP, у співпраці з групами в університетах Хельсінкі і Уппсала та в інституті досліджень рослин в Корнельському університеті імені Бойса Томпсона, зробили відкриття під час роботи над складними деталями кореневої системи в Arabidopsis, добре вивченої гірчичної рослини. Хоча вони і досі не знають точно, як мікроРНК подорожують, схоже, що ця мобільність дозволяє їм грати важливу роль у процесі зміцнення границь, які визначають відмінність однієї рослинної тканини від іншої.

"Наскільки нам відомо, це перший твердий доказ того, що мікроРНК може переходити з однієї клітини до іншої", сказав Філіп Бенфей, директор Центру системної біологіїIGSP.

Висновки, які містяться в передовому онлайн виданні журналу Nature21 квітня додали мікроРНК в список мобільних молекул, в тому числі гормонів, білків та інших форм малих РНК, які дозволять забезпечити необхідну взаємодію між клітинами в процесі розвитку органів.

Вони також додали новий елемент у вже складне переплетіння двох білків коренів Arabidopsis, відомих як Scarecrow (страховище, опудало) і (Short-root) короткий корінь, які були описані командою Бенфея в попередніх роботах. Ці білки взаємодіють і обмежують дію один одного, для того щоб за допомогою шару водонепроникних клітин дозволити рослинам точно контролювати, скільки води і поживних речовин вони споживають. 

Тепер дослідники показали, що Short-root рухається з клітин внутрішніх судин рослини у оточуючий водонепроникний ендодерміс, щоб активувати Scarecrow. У сукупності ці два фактори транскрипції (гени, які керують іншими генами) активують мікроРНК, відомі як MIR165a і 166b. Ці мікроРНК, перегороджують судинні клітини, зустрічають і пригнічують інший фактор транскрипції (так званий Phabulosa), так само як і інші регуляторні чинники на цьому шляху.

"Др. Бенфей і його колеги показали, як два способи генного регулювання працюють разом через клітинні границі з метою забезпечення належної скупченості тканин кореня рослини", говорить Сьюзан Хайнс з Національного інституту загальних медичних наук NIH, який частково фінансував дослідження. "Це дослідження дає важливу інформацію, як клітини обмінюються інформацією для організації складного процесу розвитку органів і тканин ".

"Тепер ми знаємо, що мікроРНК можуть і переходять до форми градієнтів в контексті розвитку рослин", додав Бенфей. "Це додало нової ваги генному регулюванню."

На думку Бенфея, історія з двостороннім зв'язком за участю мікроРНК в розвитку коренів, скоріш за все, стане більш розповсюдженим явищем. "Майже все в біології, що спочатку здається особливим рано чи пізно стає більш загальним", сказав він.

Також Бенфей відмітив, що є підстави вважати, що відкриті специфічні регуляторні взаємодії є ключем до еволюційного переходу від одноклітинних водоростей до наземних рослин.

"Формування судинної тканини з навколишнім ендодермним шаром, який виступає в якості гідроізоляції, стало важливим етапом в еволюції наземних рослин", сказав Бенфей. "Без водопровідної трубки, Ви не можете виростити дерево чи соняшник".

Головними співробітники в даному дослідженні були Юрьйо Геларютта з університету Гельсінкі; Ї-йонґ Лі з інституту імені Бойса Томпсона і Аннелі Карлсбекер із упсальського університету.

За матеріалами ScienceDaily

Коментарі:

blog comments powered by Disqus