Methyltransferases – ферменты, которые передают группы метила определенным стандартным блокам макромолекул, таким как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота, перевозчик генетической информации), РНК (рибонуклеиновая кислота, передатчик генетической информации) и также белки (продукты генетической информации), и следовательно модулируют функцию этих макромолекул. methyltransferase Dnmt2 был первоначально описан как фермент, который, химически изменяя основной цитозин в ДНК (ДНК methylation), может непосредственно влиять на упаковку генетической информации, таким образом, выполняющей эпигенетические функции.Однако это было позже обнаружено, что Dnmt2 не отмечает цитозин в ДНК с группами метила, а скорее цитозин в РНК передачи (тРНК; молекулы, которые важны для синтеза белка) и что этот цитозин methylation влияет на стабильность тРНК и вероятно синтеза белка также.Подобные Dnmt2 белки происходят в почти каждом организме, который привел к раннему заключению, что эти ферменты выполняют важную функцию. Однако живым организмам, в которых Dnmt2 был дезактивирован, например мутациями, удается выжить без этого methyltransferase.
Эти наблюдения озадачили биологов, в течение долгого времени поднимающих вопрос относительно того, почему подобные Dnmt2 ферменты были сохранены в течение эволюции в репертуаре генетической информации от бактерий людям.Международное исследование во главе с Подразделением Клетки и Биологии Развития в Центре Вены MedUni Анатомии и Цитобиологии теперь показало, что стабилизирующаяся функция Dnmt2 на тРНК требуется, чтобы гарантировать целостность генетической информации, особенно во время условий напряжения. Исследователи использовали Дрозофилу melanogaster (дрозофила) как образцовый организм для их исследования, и опишите в журнале «Cell Reports» специалиста, что без функционального Dnmt2, определенные области генетической информации потеряны или могут измениться в результате перекомбинации. Ключевой признак, что эти проблемы могут, прежде всего, быть объяснены потерей тРНК и не функций ДНК, прибыл из экспериментов с другой эволюционно высоко сохраненной РНК methyltransferase (NSun2).
«Расшифровка молекулярной функции этих изменяющих РНК ферментов является важным шагом к лучшему пониманию роли ‘epitranscriptome’ в установлении определенных образцов экспрессии гена», объясняет ведущий следователь Мэттиас Шафер от Подразделения Клетки и Биологии Развития в Центре Вены MedUni Анатомии и Цитобиологии. «У модуляции выражения определенных генов эпигенетической манипуляцией или влияя на их метаболизм РНК через изменения ‘epitranscriptomic’ есть огромный медицинский потенциал».Например, могло бы быть возможно определенно дезактивировать поврежденную генетическую информацию, не изменяя последовательность ДНК, содержащую генетическую информацию посредством ‘эпигенетических наркотиков’. С другой стороны, «ОСНОВАННАЯ НА РНК терапия уже проверяется в клинических испытаниях, и мы будем скоро знать, делают ли изменения ‘epitranscriptomic’ эти лекарства, например, более стабильными или просто позволяют более эффективный транспорт в целевые клетки или ткани, таким образом делая их более эффективными», добавляет Шафер. В то время как эпигенетика уже – ориентированная на будущее область в медицине, которая обещает много различных возможностей для персонифицированных методов лечения, потенциал ‘epitranscriptomics’ должен все еще быть далее определен посредством непрерывного фундаментального исследования прежде, чем простираться, персонализировал терапевтические подходы с ‘epitranscriptomic’ инструментами.
Международное исследование во главе с Подразделением Клетки и Биологии Развития в Центре Вены MedUni Анатомии и Цитобиологии проводилось в сотрудничестве с исследователями от немецкого Центра Исследований рака и Institut de Biologie Paris Seine (IBPS). Исследование было финансировано австрийским Научным Фондом (FWF) и Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, немецкий Исследовательский фонд).