Группа специалистов Новосибирского института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН) выяснила, как уровень рибосом в человеческих клетках влияет на эффективность синтеза отдельных белков. Полученные данные помогают понять механизмы развития редких генетических заболеваний и разработать новые подходы к их лечению.
Как рассказали корреспонденту "РГ" в ИХБФМ СО РАН, исследователи искусственно понизили в клетках уровень одного из белков рибосомы, без которого она не может работать, и создали таким образом дефицит рибосом относительно матричных РНК. После ученые проследили, как в таких условиях изменился набор матричных РНК, связанных с рибосомами, то есть как изменение баланса между рибосомами и матричными РНК повлияло на общий репертуар синтезируемых белков.
Выяснилось, что в условиях конкуренции матричных РНК за связывание с рибосомами преимущество имеют более длинные и многокопийные матричные РНК с низким содержанием в своем составе нуклеотидов G и C. А матричные РНК с противоположными характеристиками проигрывают конкуренцию, то есть кодируемых ими белков синтезируется меньше обычного.
По словам руководителя проекта, заведующего лабораторией структуры и функции рибосом ИХБФМ СО РАН Алексея Малыгина, в итоге была создана математическая модель, которая объясняет, как клеточный уровень рибосом автоматически определяет эффективность биосинтеза тех или иных белков согласно свойствам кодирующих их матричных РНК.
Исследование поможет в диагностике и лечении рибосомопатий, генетических заболеваний, вызванных дефицитом рибосом, например, анемии Даймонда-Блэкфена, а также некоторых видов онкологических заболеваний, при которых нарушена работа рибосом. Результаты исследования опубликованы в журнале Nucleic Acids Research.

Автор: Александр Корнев (Новосибирск)