Введение к работе
Актуальность темы
Трипгофанил-тРНК-синтетаза (КФ 6.1.1.2., TrpRS) осуществляет присоединение триптофана к соответствующей тРНК и. наряду с другими аминоацил-тРНК-синтетазами, катализирует первый этап биосинтеза белков. Поскольку триптофан входит в состав подавляющего большинства клеточных белков. TrpRS входит в число незаменимых ферментов. Ген TrpRS рассматривали как один из конститутивных генов, отвечающих за поддержание жизни клетки (house-keeping). Однако в 1991г. независимо в трех лабораториях было показано, что дополнительная экспрессия этого гена индуцируется интерферонами (ИфН). Следовательно, ген TrpRS относится к числу конститутивных и индуцибельных одновременно. В работах нашей лаборатории интерферон-зависимые регуляторные элементы были обнаружены в промоторной области гена TrpRS.
ИФН регулируют активность клеток иммунной системы, клеточный эост/ участвуют в процессах гематопоэза и эмбрионального развития, обладают антивирусным и противоопухолевым эффектом. Известно более Ю ИФН-индуцируемых генов. Для многих из них доказано участие в юализации ответа клеток на действие ИФН, но роль гена TrpRS в этом >твете остается неясной.
Ген TrpRS человека состоит из 12 экзонов, разделенных 11 інтронами и занимает более 35 т.п.н. Кодирующая область гена расположена в экзонах II - XI. В нашей и других лабораториях показано, то нетранслируемые экзоны 1А и 1В и часть экзона II подвергаются льтернативному сплайсингу, образуя несколько изоформ мРНК гена rpRS, различающихся в 5'-нетранслируемой области. В настоящее время астет число сообщений о том, что структура этого района влияет
на эффективность трансляции мРНК. Возможно, изоформы мРНК TrpRS транслируются с разной эффективностью.
Взаимосвязь между полиморфизмом мРНК TrpRS и индукцией этих мРНК ИФН не изучена. Исследование процесса созревания и определение первичных структур изоформ мРНК TrpRS может способствовать пониманию биологической роли ИФН-зависимой индукции "конститутивного" гена TrpRS. Цель работы
Цель настоящей работы состояла а изучении полиморфизма мРНЬ гена TrpRS человека и в исследовании влияния ИФН-зависимой индукцт на соотношение изоформ мРНК TrpRS в клетках.
Исходя из поставленной цели, задачи исследования заключались і следующем:
-
Определить основные участки начала транскрипции гена TrpRS.
-
Определить первичную структуру полиморфных участков мРН этого гена.
-
Выяснить роль альтернативного сплайсинга при образовани изоформ мРНК TrpRS и выявить фрагмент(ы) пре-мРНК гена TrpRS регулирующий(е) альтернативный сплайсинг.
-
Исследовать соотношение изоформ мРНК TrpRS в культуре клеток различных типов.
5. Исследовать влияние обработки клеток ИФН на соотношение эп
изоформ в различных клеточных линиях.
Научная новизна и практическое значение работы
В настоящей работе впервые исследован механизм созревания пр мРНК гена TrpRS человека, синтезированных с двух основных участк< начала транскрипции. Определены координаты этих участке Установлено, что один из первичных транскриптов подвергает альтернативному сплайсингу и выяснен механизм образован альтернативно сплайсируемых изоформ мРНК. В экзоне 1А гена Trpl
обнаружен фрагмент. который. по-видимому, контролирует альтернативный сплайсинг. Установлено, что ИФН типа I и II. являясь индукторами экспрессии гена TrpRS. не влияют на соотношение изоформ мРНК этого гена.
ИФН-зависимая индукция и полиморфизм мРНК в 5'-
нетранслируемой области нетипичны для конститутивно
экспрессирующихся генов, отвечающих за основные функции клетки. Тем че менее, ген TrpRS обнаруживает такие свойства. После наших работ полиморфизм мРНК был выявлен у гена изолейцил-тРНК-синтетазы. В промоторной области этого гена также обнаружены ИФН-зависимые регуляторные элементы. При дальнейших исследованиях в этом направлении могут быть выявлены новые взаимодействия и связи белок-синтезирующего аппарата с другими функциями клетки. Изучение ИФН-зависимой индукции генов аминоацил-тРНК-синтетаз перспективно также как часть исследований механизма действия ИФН на клеточном уровне, которые необходимы для поиска новых путей лечения заболеваний человека, затрагивающих иммунную систему. Публикации
По материалам диссертации опубликованы 2 работы и сделаны доклады на общероссийской и международной конференциях. Объем и структура диссертации
Работа изложена на 81 странице машинописного текста. Она зключает введение, обзор литературы, методическую часть, результаты и їх обсуждение, выводы и список цитированной литературы, содержащий I06 ссылок. Диссертация содержит 18 рисунков и 2 таблицы.