Новости химической науки > Причиной ожирения может быть обратимое метилирование м-РНК

Международная группа исследователей обнаружила, что значительная степень модификации РНК человека является физиологической основой процесса регулирования генов, вносящих вклад в развитие ожирения и диабета II типа.

Еще в 2007 году европейские исследователи продемонстрировали, что ген FTO представляет собой главный ген, связанный с развитием ожирения и диабета II типа, однако детали того, как это происходит на физиологическом и клеточном уровне, оставались не до конца определенными.

Группе исследователей из США, Китая и Великобритании под руководством Чуана Хе (Chuan He) удалось продемонстрировать то, что белок, экспрессируемый геном FTO, способствует протеканию процесса обратимой модификации матричной РНК и развитию связанных с этой модификацией физиологических изменений.

Чуан Хе идентифицировал новый клеточный механизм, лежащий в основе развития ожирения и диабета II типа, связанный с модификацией матричной РНК. Изображение, полученное с помощью иммунофлуоресценции, позволяет наблюдать белки и модифицированную м-РНК в клетке человека. (Рисунок из Nature Chemical Biology, 2011; doi:10.1038/nchembio.687)

Исследовательский коллектив Хе впервые продемонстрировал протекание процесса обратимой модификации матричной РНК – метилирования аденина. Было обнаружено, что ген FTO отвечает за процесс деметилирования метиладенина. Ранее, во время поиска логической связи между функционированием гена FTO и ожирением в ходе экспериментов на мышах уже был обнаружен связанный с этим геном процесс деметилирования азотистых оснований, однако в этих экспериментах он наблюдался редко и исключительно для метилированных азотистых оснований, входящих в состав ДНК. В результате исследования группы Хе было обнаружено, что ген FTO также способствует деметилированию N6-метиладенозина, входящего в состав матричной РНК.

Каждая молекула м-РНК человека содержит от трех до шести метилированных аденозиннуклеотидов. Исследователи и ранее представляли, что эти метилированные фрагменты важны для полноценной работы клеточного аппарата, однако их роль в этом процессе до настоящего времени оставалась невыясненной. Хе отмечает, что именно в его работе был продемонстрирован обратимый характер этого метилирования, а также сделано предположение о его ключевой роли для гомеостаза энергетического обмена человека.

N6-Метиладенозин достаточно часто встречается в матричной РНК млекопитающих, а также других организмов, до настоящего времени роль этих метилированных нуклеозидов не была понятна, однако исследования группы Хе говорят о том, что метилирование азотистого основания играет немаловажную роль в метаболитических превращениях матричной РНК.

Хе предполагает, что результаты его исследования могут стать основой для нового раздела биохимии – эпигенетики РНК, которая будет предназначена для решения проблем, связанных с регулированием биологических процессов, в которые вовлечены рибонуклеиновые кислоты. Эпигенетика ДНК и гистонов (молекул белка, способствующих суперспирализации ДНК с образованием хромосомного набора) появилась около двух десятков лет назад и активно развивается. По словам Хе, до 50% биологов работает в областях, так или иначе связанных с эпигенетикой.

Источник: Nature Chemical Biology, 2011; doi:10.1038/nchembio.687

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология