Круговое рассуждение

Ученые UNM исследуют особую форму РНК в мозге, предположительно играющую ключевую роль в психических заболеваниях

В «Биологии 101» вас учили, что внутри каждой клетки крошечные нити молекулы, называемой РНК, «транскрибируют» генетический код в вашей ДНК, что является первым шагом в процессе построения белков, из которых состоит ваше тело.

Но в последние годы картина усложнилась. Оказывается, существуют также кольцевые некодирующие формы РНК, которые регулируют различные аспекты экспрессии генов, позволяя многим из наших 20,000 XNUMX генов производить более одной формы каждого белка.

Ученые из Университета Нью-Мексико показали, что сниженный уровень кольцевой РНК, обнаруживаемой в мозге с неуклюжим названием circHomer1a связаны с шизофренией и биполярным расстройством. Было также замечено, что более низкие уровни молекулы в лобной коре головного мозга человека коррелируют с более ранним началом симптомов шизофрении.

В статье, недавно опубликованной в журнале Молекулярная психиатрия, исследователи сообщают, что снижение уровня circHomer1a в лобной коре головного мозга мыши приводит к нарушению экспрессии генов, связанных с функцией синапсов - соединений на концах нейронов, которые позволяют им «разговаривать» со своими соседями.

Команда также показала, что у мышей снижение circHomer1a в лобной коре уменьшилась их когнитивная гибкость - способность реагировать на изменяющиеся обстоятельства. Это нарушение обычно наблюдается у людей с биполярным расстройством.

«Эти мыши могут учиться и различать, но когда для них приходит время скорректировать свое поведение, они становятся очень несовершенными», - сказал ведущий автор Николаос Меллиос, доктор медицинских наук, доцент кафедры неврологии. «Им требуется больше испытаний, чтобы изменить свое поведение».

По словам Меллиоса, недавние исследования показали, что мозг млекопитающих богат кольцевыми РНК, и, похоже, они сильно влияют на то, как гены транскрибируются в РНК и транслируются в белки.

«Они не производят никаких белков, но появляются новые исследования, показывающие, что они играют важную регулирующую роль», - сказал он. «Они похожи на дирижеров в оркестре. Эти кольцевые РНК нужны для точной настройки экспрессии нескольких генов».

Поскольку кольцевые РНК более стабильны в организме, чем их линейные собратья, они потенциально могут служить биомаркерами, помогающими клиницистам диагностировать болезнь, сказал Меллиос. И есть вероятность, что будут разработаны методы лечения для усиления их воздействия на мозг.

«Наша лаборатория работает над способами найти правильный подход к манипулированию этими кольцевыми РНК конкретно у пациентов», - сказал он. «Мы также пытаемся найти, какие лекарства специально изменяют эти кольцевые РНК в качестве лечения».

Меллиос поблагодарил коллег из отдела неврологии Джонатана Бригмана и Нору Перроне-Бицзозеро, а также аспирантов Эмбер Циммерман, Александра Хафеза и Стивена Амоа за их важный вклад в исследование.

Работа является первой в серии, в которой исследуется роль circHomer1a - говорит он, - влияет на здоровье мозга.