25.08.2021
ФизТех
1
1 915

Описаны основные структуры темной РНК

4.5

Некодирующая РНК в клетке входит в некоторые важные органеллы, регулирует синтез белков, ускоряет отдельные реакции и участвует в других биологически важных процессах. Часто функционирование некодирующих РНК обеспечивается устойчивыми взаимодействиями нуклеотидов одной или нескольких молекул РНК. Биоинформатик из МФТИ и Института математических проблем биологии РАН описал известные структуры некодирующих РНК, связанных с аденином.

Описаны основные структуры темной РНК / ©Getty images

Работа опубликована в журнале Biochemistry (Moscow). ДНК хранит информацию о нужных для функционирования клетки белках. При считывании этой информации образуются промежуточные молекулы — матричные РНК, по которым впоследствии и строится белок. Однако далеко не вся ДНК хранит последовательности именно белков, например почти 98 процентов генома человека не кодируют белки.

По части некодирующей ДНК синтезируются некодирующие молекулы РНК. Если провести аналогию состава РНК с материей во Вселенной, можно сказать, что это темная РНК. На данный момент известно, что эти молекулы, как правило, участвуют в регуляции синтеза белка, составляют большую часть рибосомы и выполняют ее функции.

Также некодирующие РНК ускоряют некоторые биохимические процессы в клетке, в том числе могут подавлять производство белка. На этом эффекте основана работа одного из лекарств от редкого генетического заболевания — спинально-мышечной атрофии. ДНК и некоторые участки РНК представляют собой двунитевые молекулы или части молекул, закрученные в спираль.

Образующие молекулу нити расположены несимметрично относительно оси спирали, поэтому образуются малая и большая бороздки — меньший и больший, чем 180 градусов, угол между нитями. В малые бороздки некоторых некодирующих РНК встраиваются аденины из той же или другой молекулы РНК. Структуры РНК со связанным аденином называются А-минорами, а несколько идущих подряд А-миноров — мотивом А-минор.

Автор работы систематизировал имеющиеся структуры А-миноров и мотивов А-минор, описал их геометрию и функции. Ученый выделил две основных группы А-миноров, различающихся расстоянием вдоль последовательности РНК между тремя участвующими во взаимодействии нуклеотидами.

В структурах из первой группы они расположены близко, из второй — удалены друг от друга. Все обнаруженные ранее структуры А-миноров можно разделить по этим двум группам и по типам взаимодействия в группах. Благодаря этой классификации можно быстро определять вид А-минора или мотива А-минора и пользоваться уже известными их свойствами.

«Взаимодействия A-минор — один из наиболее распространенных типов взаимодействий частей молекулы РНК или нескольких РНК. Я описал известные взаимодействия A-минор, перечислил примеры функциональных мотивов А-минор и рассмотрел наиболее распространенные типы их структур. Важная особенность A-миноров, о которой следует упомянуть, — это динамика составляющих, которая существенно различается между A-минорами разной структуры.

В настоящее время определяющие А-миноры программы и описания используют далеко не все существующие данные. К сожалению, такой подход упускает из виду многие неканонические A-миноры. Нет сомнений в том, что с экспоненциально растущим числом разрешенных трехмерных структур различных молекул РНК список функционально важных взаимодействий A-минор также будет быстро расти.

Следовательно, необходимо разработать расширенные программы для описания различных типов A-миноров и для определения взаимодействий A-миноров с другими мотивами РНК», — поясняет Евгений Баулин старший преподаватель кафедры алгоритмов и технологий программирования МФТИ, научный сотрудник лаборатории прикладной математики ИМПБ РАН — филиала ИПМ имени М. В. Келдыша РАН.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

5 часов назад
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

25.08.2021
-
0
+
"Однако далеко не вся ДНК хранит последовательности именно белков, например почти 98 процентов генома человека не кодируют белки" Можно ведь просто объявить их атавизмом или мусорной днк да и вырезать как аппендикс сразу после рождения)
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: