Ученые обнаружили различия в редактировании РНК в посмертном и живом человеческом мозге.

Исследователи из Медицинской школы Икана при Маунт-Синай пролили свет на тонкие функции и сложные механизмы редактирования РНК, важную составляющую в развитии мозга и возникновении заболеваний. В статье, опубликованной 26 июня в журнале Nature Communications, группа учёных сообщила о значительных различиях между посмертными и живыми тканями префронтальной коры мозга, связанных с одной из наиболее распространённых модификаций РНК — редактированием аденозина в инозин (A-в-I). Это открытие может существенно помочь в диагностике и лечении заболеваний головного мозга.

В то время как ДНК хранит генетическую информацию, РНК выполняет её инструкции по производству белков, играющих ключевую роль в организме, включая работу центральной нервной системы. Как сообщает издание android-robot.com, функции и стабильность РНК регулируются множеством модификаций, известных как редактирование РНК, которые осуществляют ферменты ADAR. Этот процесс может продолжаться какое-то время после смерти. Превращение аденозина в инозин (A-в-I) — одна из наиболее изученных модификаций РНК, регулируемая белками ADAR1 и ADAR2. В мозге млекопитающих обнаружены тысячи участков редактирования A-в-I, участвующих в развитии и созревании нейронов. Ошибки в их регуляции могут приводить к неврологическим расстройствам.

«Ранее изучение редактирования A-в-I ограничивалось анализом посмертных тканей. Используя свежие образцы живых особей, мы выявили существенные различия в активности редактирования РНК, которые могли упустить предыдущие исследования,» — пояснил Майкл Брин, соавтор исследования и доцент кафедры психиатрии, генетики и геномных наук в Icahn Mount Sinai. «Мы были удивлены, обнаружив, что уровни редактирования РНК были значительно выше в посмертной мозговой ткани, возможно, из-за посмертных изменений, таких как воспаление и гипоксия. Кроме того, редактирование РНК в живой ткани затрагивает важные участки, нарушенные при заболеваниях человека, что подчеркивает необходимость изучения как живых, так и посмертных образцов для всестороннего понимания биологии мозга.»

После смерти недостаток кислорода быстро повреждает клетки мозга, вызывая изменения в активности ADAR и редактировании A-в-I. «Мы подозреваем, что гипоксические и иммунные реакции, вызванные после смерти, могут кардинально изменять картину редактирования A-в-I, что может привести к неправильному пониманию этого процесса,» — сказал Мигель Родригес де лос Сантос, соавтор исследования и научный сотрудник кафедры психиатрии в Маунт-Синай. «Изучение живой ткани мозга дает более ясное понимание редактирования РНК.»

Для исследования команда использовала образцы ткани префронтальной коры мозга живых людей, извлечённые во время нейрохирургических процедур для глубокого стимулирования мозга. Это сравнивалось с когортой посмертных тканей из трёх больничных банков.

Команда обнаружила более 72 000 участков, где редактирование A-в-I происходило с разной частотой в живой и посмертной тканях. Повышенные уровни редактирования в живых тканях указывали на их важность для нейронных функций, таких как синаптическая пластичность, необходимая для обучения и памяти. Другие сайты редактирования требуют дальнейшего исследования для выяснения их роли.

Александр В. Чарни, соавтор исследования, отметил: «Использование свежей ткани от живых доноров позволило нам избежать проблем, связанных с посмертным анализом, и лучше понять редактирование A-в-I в человеческом мозге.»

Команда продолжит исследование, чтобы лучше понять редактирование РНК и найти потенциальные терапевтические цели для лечения заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.

Рекомендуем ознакомиться:

Стоимость компьютерной томографии в разных клиниках Москвы Имплантация зубов с немедленной нагрузкой: эффективное решение проблемы зубной потери Гемартроз сустава: причины, симптомы и методы лечения Имплантация зубов в клинике доктора Лопатина Как правильно питаться в период восстановления после травмы