Короткие некодирующие РНК - продукты транскрипции 6S РНК прокариот: синтез, свойства, функцииНИР

Small noncoding RNAs – 6S RNA transcription products in bacteria: synthesis, properties and functions

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 22 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Короткие некодирующие РНК - продукты транскрипции 6S РНК прокариот: синтез, свойства, функции
Результаты этапа: В первый год реализации проекта была выделена РНКП α-протеобактерии Rhodobacter sphaeroides, синтезирована соответствующая 6S РНК и показано образование комплекса между двумя молекулами, а также продемонстрирован синтез пРНК в условиях in vitro. Детектированы пРНК с диапазоном длин от 16 до 23 нуклеотидных остатков (н.о.), определена их стартовая точка транскрипции. С помощью сервиса mfold выявлены наиболее вероятные вторичные структуры 6S РНК R. sphaeroides, отличающиеся организацией центральной расплетенной области. Предложен один из вариантов возможных изменений вторичной структуры 6S РНК при взаимодействии с синтезирующимися на ней пРНК. Мы полагаем, что пРНК длиной 18 н.о. достаточно для инициации конформационных изменений 6S РНК. Для изучения этого процесса синтезированы 8-, 12-, 14-, 18- и 22-звенные аналоги пРНК. Основываясь на полученных данных, мы приступили к проверке выдвинутой нами оригинальной гипотезы о возможном существовании ранее не предполагаемой антисенсовой функции пРНК и ее роли в регуляции экспрессии генов в бактериях. Для детекции этих потенциальных мишеней пРНК как антисенсовых олигорибонуклеотидов в бактерии R. sphaeroides под руководством доц. Д.Д. Первушина (Сколковский институт науки и технологий) был проведён биоинформатический анализ её генома и обнаружено 49 генов, мРНК которых содержали комплементарные к пРНК участки длиной 11 н.о. (включая два «мисматча»). Первый этап экспериментальной проверки гипотезы о функционировании пРНК как антисенсовых РНК был выполнен для бактерии Bacillus subtilis. С помощью ОТ-кПЦР было измерено относительное количество мРНК семи генов, содержащих участки комплементарности к пРНК в клетках дикого типа по сравнению с клетками с нокаутом гена 6S-1 РНК и, соответственно, в отсутствие пРНК. Для 6 генов наблюдалось 2-5-кратное увеличение количества мРНК в ответ на отсутствие 6S-1 РНК. Максимальный эффект обнаружен для мРНК гена srfAA, в котором находится наибольшее количество комплементарных пРНК участков.
2 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Короткие некодирующие РНК - продукты транскрипции 6S РНК прокариот: синтез, свойства, функции
Результаты этапа: На первом этапе проверки гипотезы о функционировании пРНК как антисенсовых олигорибонуклеотидов мы показали на примере бактерии B. subtilis, что при нокауте 6S-1 РНК (и, соответственно, в отсутствие пРНК) в поздней стационарной фазе роста клеток наблюдается увеличение количества мРНК генов, содержащих участки комплементарности к пРНК, в частности srfAA, ppsB, nadD, pstBA, pabC, holB и gidA. Этот результат позволяет нам перейти к следующей стадии – выяснению вопроса, что приводит к наблюдаемому эффекту – отсутствие 6S-1 РНК, пРНК или обеих этих молекул. Для того чтобы оценить, оказывает ли пРНК влияние на стабильность мРНК выбранных генов, на первом этапе сравнивали количества мРНК в клетках дикого типа (wt), где пРНК синтезируются в нормальном режиме по сравнению с клетками с нокаутом гена 6S-1 РНК (ΔbsrA, dA), следовательно, с отсутствием пРНК(6S-1). Обе клеточные линии были выращены, образцы клеток отобраны в ранней экспоненциальной, переходной, поздней стационарной фазе и в стадии выхода из стационарной фазы. Затем выделена общая РНК, обработана ДНКазой I и проведена ОТ-кПЦР. В 2020 г. для проверки полученных результатов мы еще раз провели сравнение количества выбранных генов в четырех рассмотренных ранее фазах роста для клеток B. subtilis дикого типа и клеток с делецией гена 6S-1 РНК. В результате было подтверждено, что в пределах погрешностей разницы между количествами мРНК рассматриваемых генов в экспоненциальной и переходной фазах нет. В поздней стационарной фазе нокаут гена 6S РНК достоверно приводил к изменению количества мРНК генов gidA, pabC, holB и srfAA.
3 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Короткие некодирующие РНК - продукты транскрипции 6S РНК прокариот: синтез, свойства, функции
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".