Новый механизм регуляции развития органов: микроРНК контролируют рост молочной железы

Гормоны, ростовые факторы и некоторые белки обеспечивают протекание процессов развития в правильном направлении и в соответствующее время. Компоненты, ответственные за развитие молочной железы у млекопитающих, считались давно известными.

Однако, как установила группа ученых из Гёттингена, Франкфурта и Ганновера, в случае молочной железы гормоны и белки не определяют всей полноты его картины. Ученые показали, что ведущую роль в этом процессе играют мельчайшие молекулы рибонуклеиновой кислоты. В период полового созревания молочные железы мышей с отсутствием генов микроРНК 212 и 132 остаются неразвитыми.

Исследование опубликовано в журнале Nature Genetics.

Малые молекулы рибонуклеиновой кислоты, так называемые микроРНК (microRNA), выполняют важную функцию в развитии органов, что ученые недавно впервые продемонстрировали на животной модели. «Это стало для нас неожиданностью», - говорит руководитель проекта Камаль Чоудхури (Kamal Chowdhury) из Института биофизической химии Макса Планка (Max Planck Institute for Biophysical Chemistry) в Гёттингене. «Используемые в нашем эксперименте мыши не испытывали недостатка в гормонах, факторах роста и белках, обеспечивающих нормальное развитие молочной железы. Но отсутствие у них микроРНК miR-212 и miR-132 привело к полной неспособности организма к образованию протоков молочных желез».

Хорошо известно, что микроРНК выполняют очень важные регуляторные функции внутри живых клеток. Не кодируя белки, они ответственны за тонкую настойку их синтеза и играют значительную роль в метаболических процессах. Однако встает вопрос: как их активность изменяет морфологию организма в целом?

«При помощи различных экспериментов мы смогли показать, что это семейство РНК играет ключевую роль в развитии молочной железы, и установили, где эти молекулы предположительно вмешиваются в процесс регуляции», - объясняет Чоудхури.

Молочная железа состоит из молочных протоков и окружающей их соединительной ткани, выполняющей поддерживающую и регуляторную функции. Соединительная ткань, как представляется, и является тем местом, где синтезируются miR-212 и miR-132 и где эти молекулы вмешиваются в процесс развития. В результате своих экспериментов Чоудхури и его коллега Ахмет Укар (Ahmet Ucar) пришли к выводу и доказали, что соединительная ткань - единственное место в молочной железе, где «включаются» гены этих молекул рибонуклеиновой кислоты.

Согласно модели, представленной учеными, молекулы микроРНК, по всей видимости, контролируют синтез белка MMP-9. «Эти микроРНК могут снизить выработку MMP-9, как переключатель с регулятором освещенности», – поясняет Укар. Если микроРНК нет, вырабатывается больше белка MMP-9, накапливающегося вблизи молочных протоков. Они, вероятно, активируют сигнальный путь, препятствующий нормальному росту молочных протоков. «Крошечные молекулы РНК выполняют свою регуляторную функцию, оказывая влияние на взаимодействие между двумя видами тканей молочной железы».

Для изучения того, регулируют ли микроРНК развитие груди у человека, нужны другие эксперименты. На данный момент ученые могут лишь предполагать, что происходит при нарушении функционирования микроРНК. «Чтобы ответить на вопрос, могут ли такие сбои привести, например, к образованию опухолей, нужно продолжать исследования», - говорит Чоудхури.

Источник: www.lifesciencestoday.ru