Чем глубже исследователи изучают так называемую «мусорную» ДНК, тем меньше подходит ей это определение.

Считается, что лишь 2 % генов в геноме человека кодируют функциональные белки, участвующие в каких-либо биологических процессах. Остаётся ещё около 98 % процентов ДНК, которую уже много лет называют «мусорной» и рассматривают разве что как бесполезный артефакт. На данный момент установлено, что некоторые гены из «мусорной ДНК» подвергаются транскрипции в молекулы РНК, поддерживающие работу клетки — транспортные РНК (тРНК) и микроРНК, хотя остальные гены, если и продуцируют РНК, то они по-прежнему считаются нефункциональными и «мусорными».

Ранее группа исследователей из лаборатории Шеннон Лауберт (Shannon Lauberth) Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego) обнаружила несколько тысяч энхансерных РНК (эРНК; eRNAs), которые стабильно вырабатываются в подвергшихся озлокачествлению клетках толстого кишечника в ответ на постоянный сигналинг иммунной системы. Оставался невыясненным вопрос о возможной функциональной роли эРНК в клетке. Недавно в лаборатории Лауберт установили, что эРНК играют значительную роль в распространении злокачественных опухолей. Результаты исследования опубликованы в журнале «Nature Structural and Molecular Biology».

Учёные обнаружили, что эРНК играют прямую роль в активации генов, которые важны для развития опухоли. Подобное воздействие облегчается и тем, что эРНК способны взаимодействовать непосредственно с белком BRD4, для которого показано непосредственное участие в распространении злокачественных опухолей. Белок BRD4 признан многообещающей мишенью в противоопухолевой терапии и в настоящий момент ведутся активные клинические испытания препаратов, разработанных для подавления BRD4.

Исследователи полагают, что механизм действия эРНК, как ключевых регуляторов рака, заключается в усилении связывания BRD4 с ДНК и его закреплении на ДНК, что поддерживает на высоком уровне активность генов, способствующих развитию опухолей. Устранение некоторых эРНК приводит к значительному уменьшению экспрессии генов, находящихся под одновременной регуляцией эРНК и BRD4, и способствующих развитию опухолей.

По словам исследователей, их результаты согласуются с набирающим силу представлением о том, что эРНК являются функциональными молекулами, а не просто отражают активацию энхансерных участков ДНК или же выступают побочным продуктом транскрипции ДНК. Это может изменить восприятие «мусорной ДНК» и процессов регуляции экспрессии генов в клетках человека.

В будущем учёные из лаборатории Лауберт планируют изучить механизмы синтеза эРНК и их роль в регуляции генов, а также методы, необходимые для разработки противоопухолевых препаратов, нацеленных на эРНК.