След като са изследвали неизследвани региони на човешкия геном, учени са открили нов некодиращ ген, който изглежда играе важна роля в развитието на рака. Генът се намира в област от генома, която не съдържа инструкции за създаване на протеини. Преди се е смятало, че тази некодираща област е просто „боклук“, който съдържа несъществена информация. С напредването на технологиите обаче се откриват все повече и повече гени в тази непозната област от генома, които се оказват значими за здравето и развитието на болестите.

 

В статия, публикувана в списанието Cell, учени от Всеобхватния онкологичен център на Университета на Мичиган в Ан Арбър съобщават, че докато новият ген не кодира протеин, той има „директно въздействие“ върху раковите клетки. Те са открили, че заглушаването му спира растежа на туморите.


 

ДНК и РНК, геном и транскриптом
Човешкият геном съдържа всички инструкции, необходими за изграждане и поддържане на клетки. Той носи тази информация в 20 000–25 000 гена в дълга, спираловидна двуверижна молекула, наречена ДНК.

 

Инструкциите, съдържащи се в ДНК, не се изпълняват директно при нея в ядрото. Първо дадена инструкция се „транскрибира“ в едноверижна молекула, наречена РНК, която отразява ДНК последователността, а сборът от всички транскрипти, съхранявани в клетка, е известен като „транскриптом“ на клетката. По този начин, докато геномът рядко варира от клетка на клетка, транскриптомът варира в зависимост от типа клетка.

 

Чрез анализиране на РНК научните изследователи може да открият как и кога гените, съдържащи се в ДНК, се включват и изключват в различни клетки. Например, може да се окаже, че анализирането на транскриптома ще разкрие, че неизвестен ген е силно експресиран в раковите клетки, а в здравите клетки – не е. Това може да означава, че генът е важен за клетъчния растеж.

 

Некодиращите гени не са непременно „боклуци“
Транскриптомът се съдържа в няколко различни типа РНК. Основната, информационната РНК (mRNA), носи скрипта или кода за създаване на протеини, които са молекулите, които вършат голяма част от работата в клетките.

 

Некодиращите РНК носят скриптове, транскрибирани от ДНК, които не произвеждат протеини.

 

Дълго време се е смятало, че голямата част от генома, която не съдържа инструкции за създаване на протеини, е нежелана ДНК. Тези така наречени некодиращи гени също се наричат тъмна материя, защото се знае прекалено малко за тях.

 

Тъй като технологията за секвениране вече е напреднала, учените са открили, че докато частта от тъмната материя на генома може в крайна сметка да не произвежда протеини, тя произвежда некодиращи РНК, които играят важна роля в клетъчната биология на здравето и болестта.

 

През последните 20 години са били открити множество нови класове некодиращи РНК, включително такъв, наречен дълга некодираща РНК (lncRNA), която представлява верига от РНК, която има повече от 200 градивни блока (или нуклеотиди).

 

В новия доклад от проучването изследователите описват как са открили и характеризирали lncRNA, за която са открили, че е една и съща при рибите зебра, мишките и хората. Това е повишило любопитството им, тъй като е рядкост да се намери този тип РНК, „запазен“ в различни видове.

 

Тази РНК учените са нарекли lncRNA „свързана с тестисите висококонсервирана онкогенна дълга некодираща РНК“ („Testis-associated Highly-conserved Oncogenic long non-coding RNA“, THOR). Това, което изследователите са открили, е било, че силно запазената lncRNA е важна за развитието на рак и че нейното заглушаване спира растежа на туморите.

 

THOR е силно експресиран в раковите клетки
В предишна работа научните изследователи вече са идентифицирали хиляди потенциални lncRNAs, които биха могли да бъдат полезни за по-нататъшно проучване след картографиране на региона на тъмната материя. Те са избрали да изследват THOR по две причини: първо, защото е „еволюционно силно запазен“ и второ, защото е силно изразен само в един тип нормална тъкан при възрастните – тестисите. Тъй като THOR е силно запазен при риби зебра, както и при хора и мишки, те са успели да проучат как функционира при риби зебра.

 

Докато учените са изследвали THOR по-нататък, те са открили, че той също е силно изразен при някои видове рак, особено меланом и рак на белия дроб, и че играе пряка роля в развитието на рака. Изследователите смятат, че THOR може да служи като мишена за лекарства за рак, тъй като инхибирането (потискането) му не пречи на здравите клетки, но е възможно да спре развитието на онкологично заболяване.

 

Референции:
1. National Human Genome Research Institute Home (NHGRI). Transcriptome Fact Sheet
2. Cell. Oncogenic Role of THOR, a Conserved Cancer/Testis Long Noncoding RNA
3. Medical News Today. Silencing 'junk' gene could halt tumor growth