Ядерные микроРНК регулируют экспрессию фактора роста эндотелия сосудов в ответ на гипоксию

МикроРНК — группа малых некодирущих РНК. Эти молекулы обычно подавляют экспрессию генов, связываясь с 3'-нетранслируемой областью матричных РНК. Однако известно, что функции микроРНК более обширны. В своих предыдущих работах международная группа ученых уже показывала, что микроРНК присутствуют в большом количестве в ядрах, а гипоксия вызывает изменения в уровне ядерных микроРНК. Также известно, что малые РНК могут быть нацелены на промоторы генов, экспрессию которых они подавляют или активируют. Выдвигались предположения, что такие малые РНК связываются с ассоциированными с промоторами длинными некодирущими РНК. Это привлекает модифицирующие хроматин факторы и изменяет экспрессию генов. В новой работе ученые показали, что микроРНК mmu-miR-466c таргетируют промотор гена Vegfa — фактора роста эндотелия сосудов. Этот ген интересует исследователей в качестве цели для препаратов против заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Сначала авторы биоинформатическими методами нашли последовательности, которые могут быть целями для микроРНК в промоторе гена Vegfa у мышей. Они определили, что молекулы из группы miR-466c таргетируют промотор Vegfa. В частности, miR-466c-5p и miR-466c-3p нацелены на сайты рядом с областью связывания малых шпилечных РНК (shRNA), активирующих транскрипцию. Затем ученые культивировали мышиные клетки эндотелия в условиях нормоксии или гипоксии и измеряли содержание различных микроРНК в ядре и цитоплазме. При гипоксии экспрессия miR-466c была повышена, и эти молекулы находились как и в ядре, так и в цитоплазме.

Далее исследователи проверили, будет ли miR-466c в клетках влиять на экспрессию гена Vegfa. Оверэкспрессия микроРНК привела к увеличению содержания продуктов транскрипции этого гена в полтора раза. При этом после удаления miR-466c при помощи CRISPR гипоксия больше не вызывала увеличения экспрессии гена Vegfa.

Наконец, авторы работы определили механизм действия miR-466c на Vegfa. Ранее было показано, что транскрипционное подавление или активация генов требуют двунаправленной транскрипции и (или) транскриптов, ассоциированных с промотором. При помощи секвенирования ученые нашли антисмысловой транскрипт в области промотора гена Vegfa. Авторы работы предположили, что микроРНК взаимодействует с этой длинной некодирующей РНК и так регулирует транскрипцию гена Vegfa.

Таким образом, малые некодирующие РНК регулируют генную активацию в ядре, связываясь с длинными никодирующими РНК, ассоциированными с промоторами. Авторы считают, что этот механизм можно использовать при создании терапии сердечно-сосудистых заболеваний.