РНК-интерференция: распространение сигнала сайленсинга
Кроме высокой эффективности репрессии при РНК-интерференции у животных и PTGS у растений в обеих системах было обнаружено распространение сигнала сайленсинга , которое приводит к тому, что репрессия обнаруживается не только в тех клетках, где процесс был исходно инициирован.
Уже первые опыты по РНК-интерференции у животных позволили предположить передачу сигнала сайленсинга от клеток, которые получили двухцепочечную РНК путем инъекции к остальным клеткам организма.
У C. elegans инъекция двухцепочечной РНК в кишечник приводит к РНК-интерференции, проявляющейся в других тканях, и которая, в том числе, может передаваться через клетки зародышевого пути в следующее поколение ( Fire et al., 1998 ). Такой же эффект может быть достигнут кормлением животных бактериями, экспрессирующими двухцепочечную РНК, которые также попадают только в кишечник ( Timmons and Fire, 1998 ).
Хотя самцы C. elegans чувствительны к РНК-интерференции, инъекция двухцепочечной РНК непосредственно в самцов не приводит к передаче эффекта их потомкам ( Grishok et al., 2000 ). Однако, самцы способны передавать эффект интерференции, унаследованный ими от инъецированных матерей т.е. при наследовании эффект может передаваться как через сперму, так и через яйцеклетки.
Таким образом, первоначальная передача сигнала в F1 от инъецированных животных по-видимому происходит через механизм, активный только у гермафродитов C. elegans, в то время как дальнейшая передача в F2 и последующие поколения может происходить с помощью другого механизма, активного как в гермафродитах, так и в самцах C. elegans ( Grishok et al., 2000 ). Интересно, что в отличие от двухцепочечной РНК, инъекции антисмысловых олигонуклеотидов не способны вызывать распространение репрессии ( Tijsterman et al., 2002 ).
Эксперименты на культуре клеток дрозофилы показали, что культуральная среда, в которой находились клетки, трансфецированные ранее двухцепочечной РНК, вызывает РНК-интерференцию при добавлении к необработанным клеткам ( Caplen et al., 2000 ). Следовательно можно предположить существование сигнала сайленсинга, выделяемого трансфецированными двухцепочечной РНК клетками в среду и способного вновь проникать в другие клетки и индуцировать РНК-интерференцию в них.
Необходимо также отметить, что собственно трансфекция не является необходимой для запуска РНК-интерференции в культуре клеток дрозофилы: двухцепочечная РНК может быть просто добавлена в культуральную среду практически без падения эффективности РНК-интерференции ( Clemens et al., 2000 ). Что предполагает существование специальных механизмов активного захвата двухцепочечной РНК клетками (в противоположность ДНК).
С другой стороны, анализ РНК-интерференции, вызванной кодирующими двухцепочечную РНК трансгенами у дрозофилы, показал, что репрессия проявляется только в клетках, экспрессирующих трансген, т.е. распространение сигнала в этом случае отсутствует ( Kalidas and Smith, 2002 ).
Таким образрм, вероятно, что у дрозофилы разные типы клеток отличаются по способности к образованию и/или восприятию сигнала сайленсинга.
Смотрите также:
