Антисмысловые РНК: механизм ингибирующего действия
В опытах с антисмысловыми РНК, которые с помощью микроинъекции вводили в ооциты X. laevis, было установлено, что они подавляют трансляцию соответствующих мРНК. Если антисмысловые РНК, комплементарные мРНК креатинкиназы В человека , синтезировались в ядрах клеток лимфомы человека , сплайсинг, 3'- концевой процессинг и экспорт соответствующих мРНК в цитоплазму не были нарушены, хотя антисмысловые РНК синтезировалась в эквимолярных количествах по отношению к мРНК-мишени, а сама антисмысловая РНК была комплементарна последовательностям нуклеотидов части последнего кодирующего экзона, соседнего интрона и 3'-фланкирующей последовательности. Экспорт антисмысловой РНК из ядра в цитоплазму был снижен по сравнению с соответствующей мРНК, хотя при этом происходило уменьшение внутриклеточной активности креатинкиназы на 40%. Образование дуплекса между антисмысловой РНК и мРНК, по-видимому, сопровождалось ингибированием связывания мРНК рибосомами, а также транслокации рибосом в процессе трансляции. Взаимодействие антисмысловых РНК с 5'-концевыми нетранслируемыми последовательностями мРНК может изменять пространственную структуру мРНК таким образом, что инициирующий AUG-кодон становится недоступным рибосомам.
Антисмысловые РНК могут блокировать экспорт мРНК из ядра в цитоплазму, особенно когда они присутствуют в молярном избытке, что может быть одной из причин подавления синтеза соответствующих белков.
Наилучшие результаты по блокированию экспрессии генов были получены в том случае, когда гены антисмысловых РНК находились в клетках в виде множественных экспрессируемых копий, встроенных в геном, или под контролем сильных промоторов. Дуплексы антисмысловых РНК и мРНК, образующиеся в клетках, которые экспрессируют антисмысловые РНК, являются субстратом для расплетающего фермента (unwindase) , который присутствует в клетках всех типов тканей животных. Расплетающий фермент производит дезаминирование 25-40% остатков аденина в обеих цепях дуплекса с образованием инозина. Остатки инозина образуют комплементарные пары с остатками гуанина, поэтому в процессе такой модификации происходит изменение кодирующих свойств мРНК и ее трансляция может приводить к образованию нефункциональных белков. Таким образом, и в данном случае антисмысловые РНК опосредуют инактивацию комплементарных им мРНК, что является еще одним механизмом их ингибирующего действия на экспрессию генов.
