Ученые, результаты работы которых опубликованы в журнале Nature Chemical Biology, считают, что открытие, сделанное сотрудниками Исследовательского института Скриппса (Ла-Холла, США), которые обнаружили в клетках бактерий универсальный молекулярный переключатель работы многих генов, работающий в зависимости от уровня клеточного «топлива» — аденозинотрифосфата, может привести к созданию новых лекарств от болезней, связанных с нарушением обмена веществ.

Nature Chemical Biology.

Находка американских биологов относится к РНК-переключателям — небольшим молекулам рибонуклеиновой кислоты, «включающим» или «выключающим» определенные гены, копией отдельных частей которых эти РНК являются. Поиск таких РНК-переключателей важен для понимания работы генов у разных организмов.

Сюрпризом для ученых стало то, что найденный ими у бактерии Bacillus subtilis переключатель связывается с маленькой молекулой — аденозинотрифосфатом (АТФ), универсальным источником энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых клетках. Ранее считалось, что с АТФ связываются лишь молекулы белков.

Новый «счетчик» энергии представляет собой молекулу РНК определенной структуры, так называемый ydaO мотив, который есть почти в 600 генах у разных видов грамм-положительных бактерий. Эти гены вовлечены в регуляцию самых разных процессов в клетке, которыми, как теперь оказалось, управляет РНК-переключатель.

В клетках бактерий он начинает синтезироваться в том случае, если количество АТФ в них по каким-то причинам снижается. При этом, возможно, происходит «отключение» энергозатратных, но не критически необходимых для клеток процессов.

«Это — первый (найденный) РНК-переключатель, который вовлечен в глобальное регулирование обмена веществ в клетке,» — отметила руководитель работы Марта Федор (Martha Fedor).

По мнению авторов исследования, если подобные сенсоры клеточного «топлива» будут найдены для генов человека, то они смогут быть полезными в лечении болезней, связанных с нарушением обмена веществ — речь, прежде всего, идет о диабете второго типа и сердечно-сосудистых недугах.