Некодирующая РНК регулирует структуру хроматина в стареющих клетках

Ученые из Японии показали, что в стареющих клетках некодирующая РНК — продукт перицентромерных повторяющихся последовательностей hSATII — нарушает связывание ДНК с белком CTCF, поддерживающим структуру хроматина. Это приводит к активации воспалительных генов, связанных со старением. В перспективе РНК hSATII может стать мишенью для терапии возрастных патологий.

Credit:

tonaquatic19 | 123rf.com

Стареющие клетки приобретают секреторный фенотип SASP (senescence-associated secretory phenotype), для которого характерна продукция провоспалительных белков. Считается, что многие возрастные патологии связаны с этим клеточным фенотипом. В недавних исследованиях было показано, что клеточное старение вызывает изменения в организации хроматина. Одним из белков, поддерживающих организацию хроматина и глобальную экспрессию генов, является СССТС-связывающий фактор CTCF. Авторы новой работы предположили, что реорганизация хроматина во время старения и приобретение SASP происходит из-за изменений распределения CTCF, и описали молекулярный механизм, связывающий эти события.

Был проведен анализ доступности хроматина и экспрессии генов в стареющих клеточных культурах в сравнении с пролиферирующими. Ученые обнаружили, что в стареющих клетках открыта область хроматина с перицентромерными повторяющимися последовательностями — hSATII (human satellite II), которые подвержены эпигенетическому сайленсингу в нормальных соматических клетках. Это было связано со значительной апрегуляцией экспрессии некодирующей РНК hSATII (авторы называют ее перицентромерной сателлитной РНК). При этом снижалось связывание CTCF с геномной ДНК и изменялась экспрессия воспалительных SASP-генов. Нокдаун РНК hSATII снижал экспрессию генов SASP в стареющих клетках.

Ранее было показано, что внеклеточные везикулы, секретируемые опухолевыми и стареющими клетками, способствуют прогрессии опухоли. В новой работе ученые установили, что эти внеклеточные везикулы содержат РНК hSATII, и ее количество в экзосомах стареющих клеток было выше, чем в экзосомах пролиферирующих клеток. Высокое содержание РНК hSATII также было обнаружено в клетках карциномы толстой кишки и фибробластах, ассоциированных с опухолью. Ученые сделали вывод, что РНК hSATII может переноситься в экзосомах из стареющих клеток в прилегающие ткани и индуцировать в них экспрессию воспалительных SASP-генов.

Авторы считают, что перицентромерная сателлитная РНК в перспективе может стать терапевтической мишенью для борьбы с возрастными патологиями, в том числе с раком.

Источник

Miyata K., et al. Pericentromeric noncoding RNA changes DNA binding of CTCF and inflammatory gene expression in senescence and cancer // PNAS, 118 (35) e2025647118 (2021); published August 24, 2021; DOI: 10.1073/pnas.2025647118

Добавить в избранное

Вам будет интересно