Помимо кожи, пищеварительный тракт является тканью, которая наиболее подвержена воздействию окружающей среды, таким как бактерии и вирусы. Следовательно, клетки, которые формируют эти барьеры для проникновения внутрь организма, также обладают особыми защитными механизмами.

Исследовательская группа, возглавляемая профессором доктором Торстеном Хоппе, теперь показала, что РНК-интерференция, или сокращенно RNAi, которая, как известно, является механизмом защиты от вирусов, также предотвращает перепроизводство собственных белков организма в клетках кишечника. Исследование "Подавление ER-ассоциированной РНК способствует контролю качества ER" было опубликовано в журнале Nature Cell Biology.

RNAi способен распознавать, связывать и, в конечном счете, разрушать РНК вирусов. Это предотвращает выработку вирусных белков. С помощью зеленых флуоресцентных белков и дальнейших анализов у нематоды Caenorhabditis elegans исследовательская группа UoC смогла показать, что RNAi также участвует в клетках во время производства белка для поддержания белкового баланса (белкового гомеостаза) клеток кишечника.

Собственное производство белка в организме начинается с копирования ДНК и создания молекулы-матрицы, также известной как РНК-мессенджер (мРНК), в ядре клетки. Затем мРНК переносится в эндоплазматический ретикулум (ER), где из молекулы матрицы образуется белок. Как и на фабрике, производимые белки подвергаются строгому контролю качества. Дефицитные белки выводятся из ER и разлагаются, чтобы избежать клеточных отходов и обширных негативных последствий для физиологии и функциональности клетки, а также ткани.

"Мы наблюдали, что механизм RNAi специфически разрушает мессенджерные РНК в ER еще до того, как белок будет продуцирован. Это служит для защиты отделения неотложной помощи от перегрузки из-за слишком большого объема производства", - сказала доктор Франциска Оттенс, один из первых авторов исследования. Таким образом, ученые нашли новый механизм регулирования выработки белка.

Взаимодействие между RNAi и ранее известными системами контроля качества ER, по-видимому, важно для общего состояния кишечника. Об этом свидетельствует тот факт, что одновременный отказ обоих механизмов ухудшает важную барьерную функцию кишечника. Результаты исследования также предполагают связь между функциональностью ER и контролем качества, которые важны для защиты от вирусной инфекции. Например, РНК-вирусы, такие как SARS-CoV, используют ER для репликации.

"Мы смогли значительно подавить вирусную нагрузку, специально перенапрягая ER. Взаимодействие белкового гомеостаза, RNAi и вирусной инфекции может стать важным подходом для перспективных исследований и лечения вирусных заболеваний", - сказал кандидат наук Сотириос Эфстатиу, член команды Торстена Хоппе и еще один первый автор исследования.