Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1063110.32607/20758251-2012-4-1-32-41Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleAnalogues of Artificial Human Box C/D Small Nucleolar RNA As Regulators of Alternative Splicing of a pre-mRNA TargetАналоги малых ядрышковых C/D-бокс-РНК человека как регуляторы альтернативного сплайсинга пре-мРНК-мишениStepanovG. A.СтепановГ. A.
Russian Federation
stepanovga@niboch.nsc.ruSemenovD. V.СеменовД. В.
Russian Federation
stepanovga@niboch.nsc.ruKuliginaE. V.КулигинаE. В.
Russian Federation
stepanovga@niboch.nsc.ruKovalO. A.КовальO. A.
Russian Federation
stepanovga@niboch.nsc.ruRabinovI. V.РабиновИ. В.
Russian Federation
stepanovga@niboch.nsc.ruKitYu. Ya.КитЮ. Я.
Ukraine
stepanovga@niboch.nsc.ruRichterV. A.РихтерВ. A
Russian Federation
stepanovga@niboch.nsc.ruInstitute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesИнститут химической биологии и фундаментальной медицины СО РАНInstitute of Cell Biology, National Academy of Sciences of UkraineИнститут биологии клетки НАН Украины1503201241VOL 4, NO1 (2012)ТОМ 4, №1 (2012)324117012020Copyright ©; 2012, Stepanov G.A., Semenov D.V., Kuligina E.V., Koval O.A., Rabinov I.V., Kit Y.Y., Richter V.A.Copyright ©; 2012, Степанов Г.A., Семенов Д.В., Кулигина E.В., Коваль O.A., Рабинов И.В., Кит Ю.Я., Рихтер В.A.2012Stepanov G.A., Semenov D.V., Kuligina E.V., Koval O.A., Rabinov I.V., Kit Y.Y., Richter V.A.Степанов Г.A., Семенов Д.В., Кулигина E.В., Коваль O.A., Рабинов И.В., Кит Ю.Я., Рихтер В.A.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10631

Small nucleolar RNAs (snoRNAs) play a key role in ribosomal RNA (rRNA) biogenesis. Box C/D snoRNAs guide the site-specific 2’-O-ribose methylation of nucleotides in rRNAs and small nuclear RNAs (snRNAs). A number of box C/D snoRNAs and their fragments have recently been reported to regulate post-transcriptional modifications and the alternative splicing of pre-mRNA. Artificial analogues of U24 snoRNAs directed to nucleotides in 28S and 18S rRNAs, as well as pre-mRNAs and mature mRNAs of human heat shock cognate protein (hsc70), were designed and synthesized in this study. It was found that after the transfection of MCF-7 human cells with artificial box C/D RNAs in complex with lipofectamine, snoRNA analogues penetrated into cells and accumulated in the cytoplasm and nucleus. It was demonstrated that the transfection of cultured human cells with artificial box C/D snoRNA targeted to pre-mRNAs induce partial splicing impairments. It was found that transfection with artificial snoRNAs directed to 18S and 28S rRNA nucleotides, significant for ribosome functioning, induce a decrease in MCF-7 cell viability.

Малые ядрышковые РНК (мяоРНК) играют важную роль в биогенезе эукариотических рибосомных РНК (рРНК). C/D-бокс-мяоРНК направляют сайт-специфичное 2'-О-метилирование нуклеотидов рРНК и малых ядерных РНК (мяРНК). Некоторые природные C/D-бокс-РНК, а также их фрагменты участвуют в регуляции посттранскрипционной модификации и альтернативного сплайсинга пре-мРНК. В представленной работе сконструированы и синтезированы искусственные аналоги U24 C/D-бокс-мяоРНК, направленные на нуклеотиды 28S и 18S рРНК человека, пре-мРНК и зрелой мРНК белка теплового шока hsc70. Установлено, что в клетках линии MCF-7 человека, трансфицированных синтетическими аналогами C/D-бокс-РНК в комплексе с липофектамином, аналоги мяоРНК проникают внутрь клеток и накапливаются в цитоплазме и ядре. Трансфекция клеток человека синтетическими аналогами C/D-бокс-РНК, несущих область узнавания, комплементарную пре-мРНК белка hsc70, вызывает частичное нарушение сплайсинга мРНК-мишени. Трансфекция аналогами C/D-бокс-РНК, направленными на нуклеотиды 18S и 28S рРНК, ключевых для функционирования рибосом, приводит к снижению жизнеспособности клеток MCF-7.

small nucleolar box C/D RNAspost-transcriptional RNA modificationalternative splicing of pre-mRNAмалые ядрышковые C/D-бокс-РНКпосттранскрипционная модификация РНКальтернативный сплайсинг пре-мРНКThis work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (grants No. 10-04-01386-a and 10- 04-01442-a) and grant No. 18 of the Presidium of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (2009–2011).Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (гранты № 10-04-01386-а и 10-04-01442-а), грантом Президиума СО РАН № 18 (2009–2011 гг.).Bachellerie J.P., Cavaille J., Huttenhofer A. // Biochimie. 2002. V. 84. P. 775-790.Cavaille J., Nicoloso M., Bachellerie J.P. // Nature. 1996. V. 383. P. 732-735.Liu B., Fournier M. // RNA. 2004. V. 10. P. 1130-1141.Liu B., Ni J., Fournier M. // Methods. 2001. V. 23. P. 276-286.Vitali P., Basyuk E., Le M.E., Bertrand E., Muscatelli F., Cavaille J., Huttenhofer A. // J. Cell. Biochem. 2005. V. 169. P. 745-753.Kishore S., Stamm S. // Science. 2006. V. 311. P. 230-232.Kiss-Laszlo Z., Henry Y., Bachellerie J.P., Caizergues-Ferrer M., Kiss T. // Cell. 1996. V. 85. P. 1077-1088.Maden B. // Methods. 2001. V. 25. P. 374-382.Qu L.H., Henry Y., Nicoloso M., Michot B., Azum M.C., Renalier M.H., Caizergues-Ferrer M., Bachellerie J.P. // Nucl. Acids Res. 1995. V. 23. P. 2669-2676.Rohde M., Daugaard M., Jensen M.H., Helin K., Nylandsted J., Jaattela M. // Genes Dev. 2005. V. 19. P. 570-582.Decatur W.A., Fournier M.J. // Trends Biochem. Sci. 2002. V. 27. P. 344-351.King T.H., Liu B., McCully R.R., Fournier M.J. // Mol. Cell. 2003. V. 11. P. 425-435.Baxter-Roshek J.L., Petrov A.N., Dinman J.D. // PLoS ONE. 2007. V. 2. e174.Graifer D.M., Karpova G.G., Knorre D.G. // Biochemistry. 2001. V. 66. P. 585-602.Kiss-Laszlo Z., Henry Y., Kiss T. // EMBO J. 1998. V. 17. P. 797-807.Moore M., Sharp P. // Science. 1992. V. 256. P. 992-997.Dominski Z., Kole R. // Mol. Cell. Biol. 1994. V. 14. P. 7445-7454.Sazani P., Kole R. // J. Clin. Invest. 2003. V. 112. P. 481-486.Zalachoras I., Evers M.M., van Roon-Mom W.M., Aartsma-Rus A.M., Meijer O.C. // Front. Mol. Neurosci. 2011. V. 4. P. 1-12.Semenov D.V., Stepanov G.A., Baryakin D.N., Koval O.A., Kuligina E.V., Richter V.A. // Circulating Nucleic Acids in Plasma and Serum / Ed. Gahan P.B. Springer Science+Business Media B.V. 2011. P. 233-237.Semenov D.V., Vratskih O.V., Kuligina E.V., Richter V.A. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2008. V. 1137. P. 119-124.Watkins N.J., Segault V., Charpentier B., Nottrott S., Fabrizio P., Bachi A., Wilm M., Rosbash M., Branlant C., Luhrmann R. // Cell. 2000. V. 27. V. 103. P. 457-466.Tollervey D., Lehtonen H., Jansen R., Kern H., Hurt E.C. // Cell. 1993. V. 72. P. 443-457.Newman D.R., Kuhn J.F., Shanab G.M., Maxwell E.S. // RNA. 2000. V. 6. P. 861-879.Liu B., Liang X.-H., Piekna-Przybylska D. // RNA Biol. 2008. V. 5. P. 249-254.Ganot P., Bortolin M.L., Kiss T. // Cell. 1997. V. 89. P. 799-809.Panse V.G., Johnson A.W. // Trends Biochem. Sci. 2010. V. 35. P. 260-266.Freed E., Bleichert F., Dutca L., Baserga S. // Mol. Biosyst. 2010. V. 6. P. 481-493.Vanacova S., Stefl R. // EMBO Rep. 2007. V. 8. P. 651-657.