Исследователи из Центра исследований РНК Института фундаментальных наук (IBS) в Сеуле опубликовали исследование с новой важной информацией о структуре и функциях фермента Dicer. Dicer является ферментом, необходимым для биогенеза miRNAs и small interfering RNAs (siRNAs), которые, в свою очередь, являются драйверами молчания РНК и посттранскрипционной регуляции экспрессии генов, одной из многих проверок организмом продукции белка.
Сайленсинг РНК требует эффективного процессинга двухцепочечной РНК в miRNAs и siRNAs с помощью Dicer. Как следует из названия, Dicer берет более крупную структуру, двухцепочечную РНК, и разрезает ее на более мелкие функционирующие фрагменты. Специфика обработки Dicer ранее была понята лишь частично, и некоторые действия по нарезке кубиков, хотя и функциональные, требовали объяснения.
Исследование «Последовательность, определяющая продукцию малых РНК с помощью DICER», было опубликовано в журнале Nature.
Текущее исследование выявило глубоко законсервированный цис-действующий элемент, названный «мотивом GYM», рядом с местом расщепления. Это означает, что когда Dicer расщепляет молекулы РНК-предшественника для получения miRNA, он может использовать ориентиры (цис-регуляторные элементы) внутри РНК, чтобы точно знать, где разрезать. Этот механизм позволяет Dicer переопределить ранее идентифицированный механизм «линейного» подсчета с 5′- и 3′-концов пре-миРНК и разгадывает тайну того, как происходят некоторые точные нарезки.
В исследовании использовались массовые параллельные анализы с вариантами пре-миРНК и ферментом Dicer человека (DICER1). Исследователи выборочно изменили мотив GYM, оценили способность модифицированного фермента Dicer обрабатывать двухцепочечную РНК и обнаружили, что он является «сильным фактором, определяющим процессинг, опосредованный DICER». Интактный мотив GYM также улучшал интерференцию РНК.
Анализ также показал, что связанная с раком замена в Dicer нарушает распознавание мотива GYM. Это открытие может иметь решающее значение для будущих исследований, поскольку некоторые виды рака коррелируют с повышенным или пониженным уровнем Dicer, и эта связь в настоящее время не изучена.
Вместе исследователи заявляют, что их результаты «… раскрывают интегральный и консервативный механизм распознавания субстрата с помощью DICER и обеспечивают основу для понимания того, как DICER производит малые РНК для биологической и терапевтической регуляции».
