Экспрессия генов включает транспорт мРНК из места ее синтеза в цитоплазму, где происходит трансляция белка. Однако многие виды некодирующих РНК не следуют этому принципу, и теперь новые данные демонстрируют, как клетки предотвращают нежелательный экспорт РНК и вместо этого обеспечивают ядерную деградацию.
Геномы млекопитающих производят большой репертуар РНК, у которых самые разные судьбы. Кодирующие белок мРНК служат прототипом транскриптов, которые быстро процессируются и экспортируются из ядра в цитоплазму для трансляции белка. Однако некоторые РНК, многие из которых являются некодирующими, быстро деградируют в ядре с помощью высококонсервативной машины деградации РНК, экзосомы РНК.
В недавней работе постдокторский исследователь Тоомас Силла из лаборатории Торбена Хейка Йенсена на кафедре молекулярной биологии и генетики обнаружил, что нарушение функции экзосом РНК вызывает накопление полиаденилированных (pA+) РНК в отдельных ядерных очагах (обозначенных как pA+ очаги).), что указывает на то, что этим накопленным РНК предотвращается попадание в цитоплазму. Это указывает на то, что так называемые экзосомные адаптеры, которые необходимы для загрузки РНК-экзосомы на ее субстраты, могут одновременно служить факторами удержания РНК в ядре и противодействовать экспортной активности..
Ранее лаборатория Torben Heick Jensen установила, что комплекс «Nuclear EXosome Targeting (NEXT)» и соединение «PolyA eXosome Targeting (PAXT)» являются адаптерными комплексами, которые связывают экзосомы РНК с короткими необработанными или более длинными полиаденилированными РНК. соответственно (Lubas et al. Mol Cell 2011; Meola et al. Mol Cell 2016). Интересно, что анализ совместной локализации показал, что фокусы pA+ особенно обогащены белками PAXT, такими как MTR4, ZFC3H1 и PABPN1. Среди этих факторов ZFC3H1 оказался критическим для установления очагов pA+ РНК; в истощенных по ZFC3H1 клетках очаги pA+ РНК не образуются, а мишени экзосом, которые в норме разрушаются в ядре, экспортируются в цитоплазму. Эти транскрипты теперь вступают в путь экспорта РНК, демонстрируя, что ZFC3H1 противодействует активности экспорта РНК, чтобы обеспечить удержание экзосомных мишеней в ядре до их распада..
Транскриптомная характеристика содержимого очагов pA+ РНК обнаружила неожиданно большое количество полноразмерных и сплайсированных мРНК. Т.о., в дополнение к bona fide экзосомным мишеням РНК, мРНК также могут подвергаться ядерному распаду. Хотя большинство мРНК быстро экспортируются после их продукции, эти новые результаты позволяют предположить, что мРНК могут быть вырезаны из пути экспорта и вместо этого деградированы в ядре. Будущие исследования будут сосредоточены на определении того, как организована сортировка между продуктивным экспортом и сохранением/распадом, и какие дополнительные факторы способствуют этому процессу.