Вчені з Мерілендського університету в Коледж-Парку описали позаклітинне спадкування РНК зі збереженням регуляторних функцій у нематод. Стаття опублікована в журналі.
У роботі використовувався круглий хробак (нематода) - один з найпопулярніших модельних організмів у біології. Нематод годували бактеріями, які синтезували двцепочкову РНК, потім видаляли бактерій і спостерігали за ефектом цих РНК у нащадків нематод.
Виявилося, що РНК, згодовані нематодам, безпосередньо передаються їхнім потокам. Флуоресцентна мрія РНК показала, що з позаклітинного простору вони разом з речовиною жовтка потрапляють в ооцити і потім накопичуються в ембріонах. Після цього вони входять в цитозоль клітин ембріонів, що і викликає сайленсинг (придушення експресії генів) у нащадків.
Передача відбувається навіть у тому випадку, коли у нематод немає комплементарних послідовностей ДНК. РНК, що передалися нащадкам, потім розподіляються між клітинами, де викликає сайленсинг. Цікаво, що позаклітинні РНК також можуть передаватися нащадкам без потрапляння в цитозоль. Автори припускають, що при цьому РНК залишаються у внутрішньоклітинних везикулах.
Відомо, що позаклітинні РНК можуть накопичуватися в кровоносній системі людини, змінювати свої властивості під час хвороб і потенційно виступати як сигнальні молекули. Однак їхнє походження і призначення залишаються досить погано вивченими. Потрапляючи всередину клітин, позаклітинні РНК можуть регулювати експресію генів, що мають комплементарні їм послідовності. Так, раніше було показано, що введення РНК деяким модельним тваринам може викликати сайленсинг генів, що мають комплементарні цим РНК послідовності, причому цей сайленсинг часто зберігається і в наступному поколінні. Вчені припускали, що такий сайленсінг є результатом модифікації хроматину, метилювання ДНК або утворення вторинних РНК, які потім передаються нащадкам.
Як зазначають автори статті, у своїй роботі вони показали, що позаклітинні РНК безпосередньо передаються наступному поколінню. Механізм, за допомогою якого позаклітинні РНК передають нащадкам інформацію, що регулює роботу генів, пояснює, яким чином досвід, набутий тваринами протягом життя, може передаватися наступним поколінням.