¹Институт биофизики клетки РАН – обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», Пущино, Московская область, Россия
²Институт математических проблем биологии РАН – филиал ФИЦ «Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН», Пущино, Московская область, Россия

Аннотация. Целью работы был поиск сигнальных РНК, потенциально используемых бактериями для межклеточных взаимодействий. Он не был ограничен какой-то определённой категорией регуляторных РНК, которые в большом количестве обнаружены во всех доменах жизни. Для поиска были использованы данные секвенирования РНК, полученные для дикого штамма кишечной палочки и её мутантного производного (Δdps), лишённого гена, кодирующего белок нуклеоида Dps. Этот белок связывается с РНК и обнаружен в мембранных структурах, что указывает на возможность его участия в их секреции. Для поиска сигнальных РНК был использован дифференциальный анализ библиотек прочтений, которые были получены для внутриклеточных и внеклеточных РНК обоих штаммов. Так как спектры внутриклеточных и секретируемых РНК отличаются, предполагалось, что секретируемые РНК чем-то отличаются от клеточных. Поэтому в наборах РНК с зависимой от Dps секрецией искали и нашли прочтения, имеющие нематричные нуклеотиды на концах, точечные замены нуклеотидов, вставки и делеции, а также регулярно выявляемые химеры. В качестве объекта для детального исследования была выбрана химера, имеющая на 5’-конце 9-мер GCCAAGGCG, а на 3’-конце транскрипт межгенной области fimA-fimI. Установлено, что 9-мер является продуктом абортивной транскрипции с антисмыслового промотора в гене ravA. Он эффективно секретируется и образует химеры со многими РНК, включая их 5’-концы и укороченные с этого конца фрагменты. Анализ 5’-концов партнёров 9-мера в разных химерах выявил места их кодирования в геноме, особенностью которых оказалась способность формировать стабильные вторичные структуры и поэтому вызывать остановки и паузы транскрипции. Обнаружение разных химер с 9-мером на 5’-конце свидетельствует об их появлении в результате праймированного синтеза, а не случайного лигирования. Обсуждается возможная биологическая роль транскрипции, праймированной абортивными продуктами, регуляторная роль которых установлена впервые.

Ключевые слова: абортивная транскрипция, пост-транскрипционные модификации, химерные олигонуклеотиды, биогенез химерных РНК, праймированная транскрипция, паузы/аресты транскрипции, бэктрэкинг.