RNA modification important for brain function
m6A modification plays an important role in the function of the nervous system and in sex determination in the fruit fly
Data:8 grudnia 2016 rŹródło:Johannes Gutenberg Universitaet MainzPodsumowanie:Naukowcy wykazali, że nowy sposób regulacji genów ma kluczowe znaczenie dla aktywności układu nerwowego. Odkryli, że ta forma regulacji, chemiczna modyfikacja RNA zwana m6A, jest również ważna dla wpływania na to, czy muchy stają się samcami, czy samicami. Badanie to wyraźnie pokazuje, że modyfikacje RNA odgrywają ważną rolę.
Naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej (IMB) i Uniwersytetu Johannesa Gutenberga w Moguncji (JGU) wykazali, że nowy sposób regulacji genów ma kluczowe znaczenie dla aktywności układu nerwowego. Odkryli, że ta forma regulacji, chemiczna modyfikacja RNA zwana m6A, jest również ważna dla wpływania na to, czy muchy stają się samcami, czy samicami. Badanie to wyraźnie pokazuje, że modyfikacje RNA odgrywają ważną rolę.
W swoich badaniach, opublikowanych w Nature , naukowcy pokazują, że modyfikacja m6A RNA zachodzi na wysokim poziomie w układzie nerwowym rozwijającej się muchy i że ważne jest, aby ten system działał. Po przerwaniu szlaku molekularnego, który modyfikuje RNA, muchy zachowywały się nienormalnie: miały problemy z prawidłowym złożeniem skrzydeł, nie mogły już się orientować i poruszały się wolniej niż muchy, których modyfikacje RNA były normalne. Wpływ na lokomocję wynika z upośledzenia funkcji mózgu. Naukowcy pokazują również, że m6A jest ważne w dostosowywaniu determinacji płci, tj. Określaniu, czy mucha rozwija się jako samiec czy samica.
Dr Jean-Yves Roignant, lider grupy w IMB i autor korespondencyjny w badaniu, mówi: „Odkrycie, że modyfikacje RNA są tak obfite w informacyjnym RNA, nie było przewidywane aż do kilku lat temu i moim zdaniem jest to jedno z najbardziej ekscytujące odkrycia w tej dziedzinie w ciągu ostatnich 15 lat. Nasze badanie rzuca teraz światło na to, co robią one w żywych organizmach. Pokazujemy, że modyfikacja m6A odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu układu nerwowego i determinacji płci u muszki owocówki , Drosophila. Ponieważ ta modyfikacja jest również wzbogacona w układzie nerwowym kręgowców, można sobie wyobrazić, że pełni ona podobną rolę u ludzi ”.
Aby nasze ciała mogły normalnie funkcjonować, ważne jest, aby geny były włączane lub wyłączane we właściwych komórkach we właściwym czasie. Powszechnie wiadomo, że modyfikacje DNA są ważne dla regulowania aktywności genów. Te molekularne ślady na DNA działają jako sygnały dla maszynerii komórkowej, która przekształca informacje zawarte w genie w białko i pomaga określić, w jaki sposób regulowany jest określony gen. Sygnały te można dodawać i usuwać, co zmienia, czy geny są aktywne czy nieaktywne. Zidentyfikowano również wiele różnych modyfikacji RNA, ale ich działanie in vivo nie zostało dobrze poznane. m6A jest najbardziej rozpowszechnioną z tych modyfikacji RNA, a naukowcy wykazali, że można go dodawać i usuwać w sposób analogiczny do modyfikacji DNA.
Oprócz odkrycia ważnej roli m6A w rozwoju embrionalnym, dr Jean-Yves Roignant i jego zespół zidentyfikowali również nowy składnik mechanizmu molekularnego, który reguluje tę modyfikację RNA - Spenito. Następnie zamierzają dokładniej zbadać działanie tej maszyny.
Tina Lence, doktorantka w laboratorium Roignant w IMB i pierwsza autorka artykułu, mówi: „Teraz odkryliśmy, że m6A tam jest i że jest ważne dla funkcji neuronalnych, chcemy dowiedzieć się więcej o jego dokładnej roli. Na przykład, czy m6A jest ważne w każdych okolicznościach, czy też jest bardziej zaangażowane w dostrajanie ekspresji genów lub w odpowiedzi na zmiany w środowisku? ”
Ta wyłaniająca się dziedzina modyfikacji RNA, zwana także epitranskryptomiką, prawdopodobnie przyniesie w przyszłości wiele bardziej ekscytujących odkryć.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Uwaga: treść można edytować pod względem stylu i długości.
Odniesienie do czasopisma :
- Tina Lence, Junaid Akhtar, Marc Bayer, Katharina Schmid, Laura Spindler, Cheuk Hei Ho, Nastasja Kreim, Miguel A. Andrade-Navarro, Burkhard Poeck, Mark Helm, Jean-Yves Roignant. m6A moduluje funkcje neuronalne i determinację płci u Drosophila . Nature , 2016; 540 (7632): 242 DOI: 10.1038 / nature20568
Cite tę stronę :
RNA modification important for brain function
m6A modification plays an important role in the function of the nervous system and in sex determination in the fruit fly
-
Date:
-
December 8, 2016
-
Source:
-
Johannes Gutenberg Universitaet Mainz
-
Summary:
-
Researchers have shown that a new way of regulating genes is vital for the activity of the nervous system. They found that this form of regulation, a chemical modification on RNA called m6A, is also important in influencing whether flies become male or female. This study clearly shows that RNA modifications play an important role.
-
Share:
-
FULL STORY
Researchers at the Institute of Molecular Biology (IMB) and Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) have shown that a new way of regulating genes is vital for the activity of the nervous system. They found that this form of regulation, a chemical modification on RNA called m6A, is also important in influencing whether flies become male or female. This study clearly shows that RNA modifications play an important role.
In their study, published in Nature, the scientists show that the m6A RNA modification occurs at high levels in the developing fly's nervous system and that it is important for this system to function. When they disrupted the molecular pathway that modifies the RNA, the flies behaved abnormally: they had problems folding their wings correctly, could not orientate themselves anymore, and moved more slowly than flies whose RNA modifications were normal. The effect on locomotion results from an impaired function of the brain. The researchers also show that m6A is important to fine-tune sex determination, i.e., whether a fly develops as male or female.
Dr. Jean-Yves Roignant, a group leader at IMB and corresponding author on the study, says, "The discovery that RNA modifications are so abundant on messenger RNAs was not anticipated until a few years ago and to my view this is one of the most exciting discoveries in the field in the last 15 years. Our study now sheds light on what they do in living organisms. We show that the m6A modification plays an important role in the function of the nervous system and in sex determination in the fruit fly, Drosophila. As this modification is also enriched in the vertebrate nervous system, it is conceivable that it has similar roles in humans."
In order for our bodies to function normally, it is important for genes to be turned on or off in the right cells at the right times. It is already well established that DNA modifications are important to regulate the activity of genes. These molecular marks on the DNA act as signals to the cell machinery that converts the information contained within a gene into a protein, and help determine how a particular gene is regulated. These signals can be added and removed, which changes whether genes are active or inactive. Many different modifications have also been identified on RNA, but what they do in vivo was not well understood. m6A is the most prevalent of these RNA modifications, and scientists have shown that it can be added and removed in an analogous way to DNA modifications. The present publication is the first comprehensive study investigating the role of all components involved in the biogenesis of the m6A RNA modification in a multicellular organism.
Besides finding an important role for m6A in embryonic development, Dr. Jean-Yves Roignant and his team also identified a new component of the molecular machinery that regulates this RNA modification -- Spenito. They next intend to investigate how this machinery works in more detail.
Tina Lence, a PhD student in the Roignant lab at IMB and first author of the paper, says, "Now we have found that m6A is there and that it is important for neuronal functions, we want to understand more about its precise role. For example, is m6A important in all circumstances, or is it more involved in the fine-tuning of gene expression or in response to changes in the environment?"
This emerging field of RNA modifications, also called epitranscriptomics, is likely to yield many more exciting findings in the future.
Story Source:
Materials provided by Johannes Gutenberg Universitaet Mainz. Note: Content may be edited for style and length.
