Учёные впервые обнаружили некодирующий ген, контролирующий размер клеток

Учёные давно задавались вопросом, что удерживает клетки нашего организма в нужном размере, поскольку отклонения связаны с множеством заболеваний. Новое исследование впервые выявило ген в некодирующей части генома, который напрямую контролирует этот процесс.

Шпилька из пре-мРНК. Выделены азотистые основания (зелёный) и рибозо-фосфатный остов (синий). Это одиночная цепь РНК, которая складывается сама на себя. Автор: Vossman/ Wikipedia

Открытие ключевого некодирующего гена

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, команда из Детской больницы Торонто (The Hospital for Sick Children, SickKids) обнаружила, что ген под названием CISTR-ACT действует как регулятор роста клеток. В отличие от генов, кодирующих белки, CISTR-ACT представляет собой длинную некодирующую РНК (lncRNA) и является частью некодирующего генома — малоизученной области, составляющей 98% нашей ДНК.

«Наше исследование показывает, что длинные некодирующие РНК и некодирующие области генома могут управлять важными биологическими процессами, включая регуляцию размера клеток. Мы идентифицировали первую причинно-следственную длинную некодирующую РНК, которая напрямую влияет на размер клеток», — говорит доктор Филипп Маас, старший научный сотрудник программы «Генетика и геномная биология» в SickKids.

Как CISTR-ACT влияет на размер клеток

Ранее CISTR-ACT уже связывали с наследственными заболеваниями и пороками развития хрящевой ткани, но его роль в контроле размера клеток была неизвестна. Используя междисциплинарный подход, включая редактирование генов CRISPR/Cas9 и Cas13, учёные выяснили, что CISTR-ACT функционирует как на уровне ДНК, так и на уровне РНК, влияя на другие гены, участвующие в росте, структуре и адгезии клеток.

Когда CISTR-ACT удаляли или снижали его активность в доклинических моделях, исследователи наблюдали увеличение красных кровяных телец и изменения в структуре мозга. Добавление же большего количества CISTR-ACT, наоборот, уменьшало клетки. Ключевым оказалось то, что CISTR-ACT направляет белок FOSL2 к другим генам для их регуляции, что особенно важно для развития мозга и костного мозга.

Последствия для будущих исследований и терапии

«CISTR-ACT и FOSL2 контролируют размер клеток, как магнит. Когда "магнит" убирают, клетки растут, а когда помещают обратно — уменьшаются. Удивительно, что это работает в различных типах клеток и у разных видов», — отмечает ведущий автор статьи, доктор Катерина Кириакопулос, бывшая аспирантка лаборатории Мааса.

Команда подчёркивает, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как именно CISTR-ACT направляет FOSL2 и играют ли другие некодирующие РНК схожие роли при различных заболеваниях.

«Знание того, что CISTR-ACT работает на нескольких уровнях, открывает новые направления для разработки точных методов лечения таких состояний, как рак и анемия, где размер клеток является критическим фактором», — говорит доктор Маас.

Больше информации: Katerina Kiriakopulos et al, LncRNA CISTR-ACT regulates cell size in human and mouse by guiding FOSL2, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-67591-x

Источник: The Hospital for Sick Children