Чтобы программа клеточной смерти не сработала в ответ на исчезновение ядра на поздних стадиях развития эритроцитов, специальная длинная некодирующая РНК подавляет работу одного из ключевых генов апоптоза.

Эритробласт (на фото слева) — предшественник эритроцита; огромное ядро окрашено красным, внутри него можно видеть хроматин (жёлтый и зелёный).

Превращение стволовых клеток в специализированные «смертные» клетки того или иного вида находится под постоянным контролем программы апоптоза. Этот молекулярный механизм следит за тем, чтобы клетка трансформировалась правильно, и при малейших отклонениях запускает программу клеточной смерти. Такой контроль чрезвычайно важен, ведь очень часто рак возникает из-за какой-нибудь сумасшедшей стволовой клетки, которая, не доведя специализацию до конца, превращается в бессмертного, бесконечно размножающегося нахлебника.

С другой стороны, программа клеточной смерти тоже должна находиться под контролем: включаясь не тогда, когда надо, она будет убивать нормальные клетки. Исследователи из Института Уайтхеда (США) обнаружили необычный механизм, позволяющий поддерживать правильный баланс между жизнью и программируемой смертью. Главным рычагом в данном случае оказалась одна из так называемых длинных некодирующих РНК. Их длина составляет 200 и более нуклеотидов, они не являются ни транспортными, ни рибосомными РНК и при этом не кодируют никаких белков. Учёным такая разновидность РНК известна с 80-х годов — правда, функции таких молекул долгое время оставались тайной. Постепенно стала проясняться их роль в управлении упаковкой хроматина, транскрипции и деградации обычной матричной РНК.

Изучая пути созревания эритроцитов, учёные из Института Уайтхеда обратили внимание на то, что предшественники красных кровяных клеток содержат немалое число длинных некодирующих РНК — более 400. Но в процессе созревания остаётся всего одна, которую и решили изучить поподробнее. Оказалось, что если выключить синтез этой РНК, то эритроциты умирают ещё во время развития. Одним из известных веществ, предотвращающих апоптоз в предшественниках эритроцитов, является гормон эритропоэтин. Учёные попробовали выращивать клетки без этого гормона, но с длинной некодирующей РНК внутри — и такие клетки избегали преждевременной гибели, дорастая до стадии зрелых эритроцитов.

По словам авторов исследования, эта длинная некодирующая РНК выключает Pycard — один из ключевых генов апоптоза. Когда эритроциты доходят до последней стадии дифференцировки, они утрачивают ядро, исчезновение которого может быть воспринято клеточными системами как сигнал к самоубийству. Чтобы эритроциты не погибали, не успев созреть, требуется вмешательство некодирующей РНК.

Результаты исследований учёные собираются опубликовать в журнале Genes and Development. По их мнению, эти данные могли бы пригодиться для разработки противораковой терапии — ведь чрезмерная активность такой регуляторной РНК вполне может привести к тому, что программа клеточной смерти перестанет включаться даже при явном злокачественном перерождении клетки.

Источник: compulenta.ru