Назад
Новое исследование, проведенное Каролинским институтом в Швеции, показывает, как определенные молекулы РНК контролируют восстановление поврежденной ДНК в раковых клетках, и это открытие может привести к созданию более эффективных методов лечения рака.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Долгое время считалось, что молекулы РНК участвуют только в синтезе белка. Однако новое исследование показывает, что молекулы РНК имеют гораздо более широкие функции и могут играть ключевую роль в развитии заболеваний.
Одним из таких заболеваний является рак, где повреждение ДНК наших клеток может быть одним из факторов, способствующих этому. Повреждения ДНК возникают и постоянно устраняются, но в некоторых случаях они могут привести к канцерогенным мутациям в геноме. Поэтому фундаментальное понимание того, как наши клетки восстанавливают ДНК, имеет ключевое значение для разработки новых методов лечения.
В данном исследовании ученые изучили, как определенные молекулы РНК влияют на способность раковых клеток восстанавливать поврежденные радиацией или разорванные нити ДНК. Они обнаружили, что два типа молекул - малая РНК 2, специфичная для телец Кахала (scaRNA2) и WRAP53 - взаимодействуют между собой, регулируя фермент ДНК-зависимую протеинкиназу (DNA-PK), которая, в свою очередь, влияет на механизмы восстановления ДНК.
"Наши результаты показывают, что некоторые РНК могут связываться с ферментом, восстанавливающим поврежденную ДНК, и работать как кнопка "вкл-выкл" для этого фермента, тем самым контролируя восстановление ДНК", - говорит автор исследования Марианна Фарнебо, научный сотрудник кафедры клеточной и молекулярной биологии Каролинского института. "Мы также обнаружили, что изменение уровня такой РНК приводит к нарушению восстановления ДНК в раковых клетках".
Исследователи надеются, что полученные результаты помогут лучше понять роль, которую играет РНК в восстановлении ДНК и развитии рака. "Это может открыть новые подходы к лечению рака, например, использование синтетических молекул РНК для стимулирования клеточной смерти в раковых клетках", - говорит Фарнебо.
Sofie Bergstrand et al. Малая РНК 2, ассоциированная с тельцами Кахала (scaRNA2), регулирует выбор пути репарации ДНК путем ингибирования DNA-PK (аннотация).
Доказательств того, что длинные некодирующие РНК (lncRNAs) участвуют в репарации ДНК, становится все больше, однако, могут ли они контролировать выбор пути репарации ДНК, неизвестно. В данном исследовании мы показали, что небольшая РНК 2, специфичная для телец Кахала (scaRNA2), может способствовать развитию HR путем ингибирования ДНК-зависимой протеинкиназы (DNA-PK) и, таким образом, NHEJ. Связываясь с каталитической субъединицей DNA-PK (DNA-PKcs), scaRNA2 ослабляет ее взаимодействие с субъединицами Ku70/80, а также с lncRNA LINP1, тем самым предотвращая каталитическую активацию фермента. Ингибирование DNA-PK с помощью scaRNA2 стимулирует резекцию концов ДНК комплексом MRN/CtIP, активацию ATM на повреждениях ДНК и последующую репарацию с помощью HR. ScaRNA2 в свою очередь регулируется WRAP53β, который связывает эту РНК, отделяя ее от DNA-PKcs и позволяя протекать NHEJ.
Эти результаты показывают, что РНК-зависимый контроль каталитической активности ДНК-ПК участвует в регулировании того, использует ли клетка NHEJ или HR.
