Ученые Корнуэллского университета выяснили, что матричные РНК (мРНК) содержат химические метки, которые имеют решающее значение для защиты клеток от вирусов. Результаты исследования, опубликованного в Nature, предполагают, что ошибочные модификации молекул РНК могут лежать в основе некоторых аутоиммунных и воспалительных заболеваний.
Зрелая матричная РНК представляет собой молекулу РНК, чья последовательность нуклеотидов соответствует последовательности нуклеотидов определенного гена, которая кодирует аминокислотную последовательность соответствующего белка. В ходе процесса, называемого трансляцией, мРНК несет генетическую информацию из ядра клетки в цитозоль, к рибосомам, где и происходит синтез белка. При этом важную роль играют дополнительные молекулы, которые связываются с мРНК, и регулируют трансляцию, например, метильные группы.
В своей предыдущей работе ученые разработали методы обнаружения одной из метильных модификаций — метиладенозина или m6А, которая контролирует стабильность мРНК в клетках. Изменения в этой модификации могут привести к различным типам рака. Однако в мРНК иногда встречается и другая модификация — Cap 2, — которая представляет собой метилирование по второму нуклеотиду цепи РНК.
С помощью нового метода секвенирования РНК CLAM-Cap-seq исследователи обнаружили, что метилирование Cap2 может происходить на любой мРНК, но происходит относительно медленно, так что его обычно обнаруживают только на мРНК, которые находились в цитозоле в течение более длительных периодов времени. Функция Cap2, обеспечивающей дополнительную противовирусную защиту, противоположна функции Cap1 — метилированию первого нуклеотида. Когда мРНК имеют только Cap1, то их способность запускать клеточные противовирусные механизмы резко снижается.
Однако избыток Cap2 тоже имеет негативный эффект, поскольку увеличивает вероятность того, что РНК вирусов начнет приобретать эту же модификацию, защищая их от иммунной атаки и позволяя вирусам бесконтрольно размножаться.