Группа ученых из Израиля и Германии под руководством проф. Sebastian Kadener из Hebrew University of Jerusalem, открыла белок-кодирующую функцию для кольцевой РНК. Такого типа молекулы РНК очень активны в клетках головного мозга и могут играть важную роль в нейродегенеративных болезнях.

Ранее был открыт новый тип молекул РНК. Эти молекулы формировали замкнутую петлю и были названы как circular RNA (circRNAs). Хотя молекулы circRNA многочисленны -- особенно в головном мозге, где они накапливаются с возрастом -- мало известно об их функции.

Было продемонстрировано, что circRNAs могут кодировать белки. Это открытие выявило неисследованный пласт генной активности. Было также установлено существование новых универсальных, еще не охарактеризованных белков.

Чтобы установить может ли circRNAs транслироваться, исследователи использовали Drosophila и разработали и адаптировали разные техники молекулярной биологии, компьютерной биохимии и нейробиологии. Они показали, что специфические молекулы circRNAs связаны с рибосомами и они оказались способны находить белки, продуцируемые с этих молекул.

Они также нашли, что транслируемые circRNAs ассоциированы со специфическими местами в клетке, в частности, с синапсами. В самом деле, белки, продуцируемые с этих circRNAs присутствуют в синапсах и транслируются в ответ на специфические сигналы, напр., когда мухи не получали доступа к пище в течение 12 ч. Это указывает на то, что коммуникации между нейронами могут использовать неизвестные и не охарактеризованные механизмы. Более того, голодание и др. пути, которые вызывают трансляцию circRNAs, также участвуют в старении, подтверждая строгую связь между трансляцией circRNA и старением и возможной ролью этих молекул в нейродегенеративных заболеваниях.

Поскольку circRNAs чрезвычайно стабильны, они потенциально могут сохраняться в течение длительного времени в компартментах, наиболее удаленных от тела клетки, напр., в аксонах нервных клеток. Имеются молекулы РНК, которые могут служить в качестве резервуара для белков, продуцируемых в данный момент.

Итак, данное исследование показало, что некоторые circRNAs транслируются, главным образом в головном мозге, скорее всего, в синапсах. Данные находки очень важны из-за возможно участия circRNAs в болезнях, связанных с головным мозгом.

Среди circRNAs, которые транслируются, РНК circMbl, которая генерируется с гена muscleblind. Важно, что дефекты функции muscleblind , как известно, вызывают тяжелое дегенеративное заболевание, наз. myotonic dystrophy. Заболевание характеризуется прогрессивной мышечной атрофией и слабостью, это довольно распространенная форма мышечной дистрофии, начинающейся у взрослых. Принимая во внимание роль, которую выполняет muscleblind в регуляции circRNAs, а также изобилие этих молекул и трансляцию в головном мозге, подтверждается, что circRNAs может участвовать в развитии миотонической дистрофии.

Теперь исследователи изучают, насколько важна трансляция circRNA для нормальной функции головного мозга и участвуют ли circRNAs в старении и нарушениях, связанных с возрастом. Необходимо также проанализировать механизм трансляции circRNAs.