Фрагменты транспортной РНК при клеточном старении, индуцированном стрессом эндоплазматического ретикулума

Транспортная РНК играет ключевую роль в жизнедеятельности клетки, обеспечивая процесс декодирования генетической информации в белковом синтезе. Как показывают последние исследования, молекула тРНК может выполнять другие функции благодаря процессингу. Расщепление пре-тРНК и зрелой тРНК приводит к образованию различных некодирующих РНК, среди которых так называемые половинки тРНК (tRNA halves), также известные как индуцированные стрессом РНК (stress-induced tRNA), tRNA-derived или tiRNA. Описаны также меньшие фрагменты тРНК (tRFs). Характерным примером «двойного назначения» тРНК является разрезание активируемой при клеточном стрессе нуклеазой ангиогенин тРНК в антикодоновой петле с генерацией половинок, из которых 5’-фрагменты опосредуют временное выключение трансляции при стрессе. Ранее нами было впервые показано увеличение содержания tiRNA при остром стрессе эндоплазматического ретикулума и способность хронического стресса ЭПР приводить к формированию фенотипа клеточного старения. В работе с помощью высокопроизводительного секвенирования впервые анализируется профиль фрагментов тРНК при ЭПР-стресс-индуцируемом старении и сопоставляется с профилем при репликативном старении. Обнаружен ряд общих фрагментов тРНК для этих двух состояний. Они потенциально могут использоваться в качестве маркеров процессов клеточного старения.

Transfer RNA plays a key role in the cell, providing the process of decoding genetic information. Recent research shows that the tRNA molecule can perform other functions due to processing. Cleavage of pre-tRNA and mature tRNA leads to the formation of various non-coding RNAs, among which are so-called tRNA halves, also known as stress-induced tRNA, tRNA-derived or tiRNA. Smaller tRNA fragments (tRFs) have also been described. A typical example of «dual purpose» tRNA is the cutting of tRNA in the anticodon loop by cellular stress-activated nuclease angiogenin, generating halves, of which the 5’ fragments mediate temporary translation shutdown under stress. Previously, we demonstrated an increase in tiRNAs during acute endoplasmic reticulum stress and the ability of chronic ER stress to lead to the formation of a cellular senescence phenotype. In this work, using high-throughput sequencing, the profile of tRNA fragments during ER stress-induced cellular senescence is analyzed for the first time and compared with the profile during replicative senescence. A number of common tRNA fragments have been found for these two conditions. They can potentially be used as markers of cellular senescence.