Журнал эволюционной биохимии и физиологии

Многочисленные исследования показали ключевую роль некодирующих РНК в фундаментальных биологических процессах, таких как эмбриональное развитие, метаболизм и функционирование органов и тканей. К этому классу молекул относятся в основном длинные некодирующие РНК (lncRNA), микро- РНК (miRNA) и кольцевые РНК (circRNA). Велика их модулирующая роль при болезнях и патологических состояниях, в том числе при ишемии и реперфузии мозга. Одним из ключевых механизмов повреждения головного мозга при тяжелой церебральной ишемии-реперфузии является гибель нейронов, вызванная чрезмерной активацией аутофагии. Данная форма клеточной смерти вносит существенный вклад в патогенез наравне с апоптозом. В настоящем обзоре показано, что регуляторные некодирующие РНК могут оказывать нейропротекторное действие путем снижения уровня белков, связанных с аутофагией (ATG белков), которое приводит к ингибированию и нормализации аутофагии при ишемии и реперфузии мозга. Так, нокдаун одной из lncRNA может привести к значительному повышению уровня микроРНК с последующим снижением уровней информационной РНК (мРНК) одного из ATG белков и, как следствие, к снижению уровня самого белка ATG. Это вызывает ингибирование аутофагии и уменьшение повреждений головного мозга от воздействия ишемии и реперфузии. Изменения уровней микроРНК и мРНК белка-мишени в оси lncRNA (или circRNA)/miRNA/ATG белок происходят за счет наличия комплементарных нуклеотидных последовательностей у lncRNA и микроРНК, а также у микроРНК и мРНК различных ATG белков соответственно. Таким образом, конечное снижение уровняATGбелка и ингибирование аутофагии определяют защитный эффект нокаута ряда lncRNA (или circRNA) при ишемии и реперфузии мозга. Дальнейшее исследование регуляторных функций некодирующих РНК открывает перспективы для разработки стратегий, направленных на коррекцию нарушений, вызванных гиперактивацией аутофагии и иными патологическими процессами при церебральной ишемии и реперфузии.

На сегодняшний день в усложняющейся техногенной обстановке особенную актуальность приобретает изучение влияния переменных магнитных полей (ПМП) на биологические объекты. Наиболее чувствительной к действию магнитных полей является нервная система. С привлечением моделей на Drosophila melanogasterс разным содержанием криптохрома (CRY) (универсального фото- и магнитосенсора) в тесте условно-рефлекторного подавления ухаживания изучены пути и механизмы воздействия слабых ПМП на память и когнитивные функции. В результате исследования обнаружен стойкий повторяющийся эффект изменения поведения дрозофилы. Показано, что на свету слабое ПМП стимулирует формирование среднесрочной памяти у мутанта по гену CG1848 для LIM-киназы 1agn^ts3, для которого характерно нарушение процессов обучения и формирования памятного следа как в нормальных условиях, так и при воздействии слабого ПМП в темноте. Основной мишенью воздействия слабого ПМП являетсяCRY, поскольку получены данные о дифференциальном эффекте света и темноты на формирование среднесрочной памяти. Выявлена роль ПМП в когнитивных процессах. Участие CRY и ПМП в процессах формирования памяти позволит разрабатывать эффективные способы неинвазивной терапии нейропатологий.