Ученые из России (Сколтех, МГУ, Курчатовский Институт, Институт проблем передачи информации РАН ), Китая (Институт Сравнительной Биологии, Шанхай) и Австралии (Университет Ла Троб, Мельбурн) изучили встречаемость малых ядерных (мяРНК) и малых ядрышковых РНК (мякРНК) во фронтальной коре головного мозга четырех видов млекопитающих: человека, шимпанзе, макаки-резус и мыши. Было показано, что экспрессия (под этим термином понимают процесс реализации генетической информации) данных молекул претерпела кардинальные изменения в течении эволюции. Изменения также замечены за последние 6-8 миллионов лет эволюционной истории человечества.
Разница в экспрессии генов (том, где какие гены активны и в какой степени) является главной причиной различий между разными видами живых организмов. Современные технологии секвенирования позволяют прослеживать разницу в экспрессии даже совсем маленьких молекул РНК и делать на ее основе выводы об эволюции видов. РНК средней длины (малые ядерные и малые ядрышковые РНК) – нетрадиционные мишени для изучения эволюции. Это связано как и с техническими сложностями, так и с тем, что данные молекулы считаются довольно консервативными, то есть очень похожими у разных видов. Малые ядерные РНК в основном принимают участие в сплайсинге. Сплайсинг – это редактирование молекул РНК, содержащих информацию о структуре белка, некодирующие участки из них вырезаются, а кодирующие сшиваются между собой). Функции малых ядрышковых РНК пока не до конца изучены. Большинство из них проводят модификации других молекул РНК. Функции обоих типов РНК, изучаемых в данной работе можно обобщить, как регуляцию работы генов.
В данном исследовании и было изучено насколько мяРНК и мякРНК остаются консервативны в ходе эволюции млекопитающих. Выяснилось, что несмотря на консерватизм выполняемых функций, уровень экспрессии данных молекул значительно меняется. Особое внимание было уделено изучению мякРНК – SNORA29. Функции данной РНК были ранее неизвестны. Было выявлено, что в мозге человека ее экспрессия в 1000 раз ниже, чем у других млекопитающих. Получается,что после 110 миллионов лет высокой экспрессии наблюдается резкое падение. Эти данные дают основания предполагать, что SNORA29 вносит вклад в формирование функциональных особенностей мозга человека.
Результаты работы опубликованы в журнале Genome Biology and Evolution.
* Сколковский институт науки и технологий (Сколтех) – негосударственное научно-образовательное учреждение в Сколково (Россия, Московская область). Созданный в 2011 году при участии Массачусетского технологического института (МТИ), институт готовит новые поколения исследователей и предпринимателей, развивает научные знания и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром в новом тысячелетии. Сколтех строит свою работу, опираясь на опыт лучших российских и международных образовательных и исследовательских институтов. При этом особый акцент делается на преподавание навыков предпринимательской и инновационной деятельности.
Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81
