Тайна «мусорной» ДНК: CRISPR обнаружил 800 новых генов, которые управляют клетками

Исследователи из Нью-Йоркского университета и Нью-Йоркского геномного центра, используя технологию CRISPR, обнаружили , что некодирующие РНК в человеческом геноме не являются «мусором», как считалось ранее. Только два процента генома кодируют белки, в то время как функции оставшихся 98 процентов долгое время оставались неясными. В новой работе учёные выявили около 800 некодирующих РНК, которые играют ключевую роль в функционировании клеток и имеют особое значение для процессов, связанных с раком и развитием человека.

Технология CRISPR-Cas13, направленная на редактирование РНК, позволила исследовать некодирующие РНК без повреждения соседних белковых генов и регуляторных элементов. В ходе исследования было протестировано более 6 тысяч пар длинных некодирующих РНК (lncRNA) и соседних белковых генов в клетках различных типов — от клеток почек до клеток рака молочной железы и лейкемии. Учёные выяснили, что подавление некоторых lncRNA нарушает процесс клеточного деления и ведёт к гибели клеток, что доказывает их важную роль.

В результате эксперимента были выявлены 778 lncRNA, необходимых для жизнедеятельности клеток. Среди них 46 были универсально важны для всех клеток, а 732 проявляли значимость только для определённых типов клеток. В отличие от белковых генов, lncRNA оказались более специфичными для различных клеток, что делает их потенциально интересными для персонализированной медицины.

Кроме того, многие из этих lncRNA были активны на ранних стадиях человеческого развития, а затем их активность снижалась. Это говорит о значимости lncRNA для процессов развития. Анализ опухолей также показал, что изменённая экспрессия lncRNA связана с различными типами опухолей, что может быть полезным для разработки биомаркеров и терапии для лечения рака.