В Китай, учени от Джъдзянския университет по бионауки изследват връзката между некодиращите участъци на генетичния материал и функцията на митохондриите и общото им с раковите заболявания.

 

И ядрото, и митоходриите са изключително важни органели за клетката. И двете са обвити с мембрана и изпълняват изключително важни функции за оцеляването на клетките.


 

Ядрото съхранява генетичната информация под формата на дезоксирибонуклеинова киселина, още наречена ДНК и в него се осъществява образуването на информационната РНК, която пренася информация от ДНК в цитоплазмата.

 

Митоходриите играят изключително важна роля за клетъчния метаболизъм, чрез синтеза на АТФ, нужен за осъществяването на всички енерго-зависими процеси. В тях, при аеробни условия, протича цикълът на Кребс – серия от реакции за набавяне на енергия чрез оксидация на ацетат.

 

Митоходриите притежават свой собствен генетичен материал под формата на едноверижна пръстеновидна ДНК и могат да се делят независимо от ядрото на клетката.

 

Смята се, че митоходриите преди са били микроорганизми, които са били погълнати от еукариоти и случайно се е получила добра симбиоза.

 

Учените обясняват, че в ДНК има множество участъци, които не кодират информация за синтезата на белтъци и от известно време се знае, че те имат значение за здравето и развитието на някои болести.

 

Дължината на тези участъци е различна, но обикновено е около 200 нуклеотида. Те съдържат енхансери и промотори на някои кодиращи гени, например онкогени, т.е. имат роля и за развитието на ракови заболявания.

 

При изследването на връзката между некодиращите секвенции, транскрибирани под формата на РНК (incRNA) и митоходриалната функция и геном, учените откриват функция на тумор супресорна молекула – Growth-arrest-specific 5 (GAS5) и асоциацията и с локализирана в митохондриите incРНК.

 

GAS5 помага за поддръжката на хомеостазата на клетъчната енергия.

 

„Механично, стресово-произведения GAS5 модулира митохондриалния цикъл на трикарбоксилните киселини (Цикъл на Кребс).“ обяснява д-р Лидзие Санг, автор на проучването. Това се случва чрез взаимодействие с някои от ензимите в цикъла.

 

Говорейки за онкологично заболяване, учените обясняват, че съществува негативен ефект на GAS5 върху метаболизма на раковите клетки и той подобрява преживяемостта на някои пациенти, особено тези с рак на гърдата.

 

Екипът споделя, че тепърва започва откриването на всички функции, които изпълняват некодиращите секвенции от генома и тяхната връзка с митохондриите.

 

Научният труд е публикуван в Nature Metabolism

 

Източници:

https://medicalxpress.com/news/2021-02-dark-genome-interacts-mitochondriaand-affects.html

https://www.nature.com/articles/s42255-020-00325-z