Ученые из Whitehead Institute (США) предложили новый компьютеризованный метод предсказания локализации и количества генов малых РНК в геномах животных и растений.

До недавнего времени при выяснении положения какого-либо конкретного гена в геноме ученые чаще всего исходили из данных об аминокислотной последовательности белка, который кодируется данным геном. На основе такой информации могли предсказать точную последовательность молекулы информационной РНК (иРНК), а также сделать предположение о структуре гена данного белка. Затем, например, возможно искусственно сконструировать цепочку ДНК, комплементарную (то есть способную связываться с искомой последовательностью в гене) к какому-либо участку предполагаемого гена, и пометить ее радиоактивной либо флуоресцентной меткой. Таким образом получали зонд, который при удачном прогнозе может прямо указать на положение искомого гена в хромосоме.

По ходу расшифровки геномов животных и человека становилось возможным также строить прогноз теоретически, по данным известных последовательностей нуклеотидов в ДНК.

miRNA, состоящие обычно не более чем из 23 нуклеотидов, образуются из молекул РНК большего размера, которая в клетке сворачивается в структуру, напоминающую "шпильку" (одна из них показана на рисунке). Нуклеотиды miRNA, которая образуется из данной "материнской" РНК, обведены красным.
Рисунок из журнала "Genes and Development".

В апрельском номере журнала "Genes and Development" приводятся результаты работы программы, названной MiRscan и разработанной для прогнозирования количества и положения возможных генов малых РНК (микро РНК, или miRNA, подробнее см. статью "Малые РНК в большой науке") в геномах животных и человека. Для такого подхода исследователи сравнили структуры известных генов miRNA у человека и двух видов животных: мыши и рыбы фугу.

На основе анализа семи критериев генов miRNA, отображенных на рисунке, был создан алгоритм, позволяющий предсказывать количество генов с подобной функцией внутри генома. Пользуясь MiRscan, из 15 000 геномных сегментов, которые у человека не кодируют белок, но тем не менее сохранились в процессе эволюции (т.к. подобные сегменты есть и у рыбы фугу) исследователи выделили от 200 до 250 (но не более) наиболее вероятных претендентов на роль генов miRNA у человека. Это составляет почти 1% от всех генов человека. Применение этой же программы позволило выявить 88 генов miRNA у червя C. elegans.

miRNA - недавно открытый класс регуляторных молекул в геноме. Ранее эту роль приписывали лишь белкам. Теперь же становится ясным, что miRNA играют отнюдь не последнюю роль в жизнедеятельности организма: количество копий некоторых miRNA составляет до 50 000 на клетку. Следующим шагом должно стать выявление генов - мишеней для каждой из miRNA.

Источник новости: Whitehead Institute

Пересказал С. Григорович